NOTICIO Septiembre 2018

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así modificada coexisten el mundo real y el virtual, escena que está siendo captada por la cámara delpor lo que los usuarios de la AR experimentan un dispositivo y que el usuario puede visualizar enmundo natural nuevo y mejorado en el que la in- su pantalla. La AR se puede también proyectar enformación virtual es usada como herramienta para un monitor o algún otro medio, como puede ser el parabrisas de un auto. Las imágenes pueden pro-proporcionarle asistencia y darle indicaciones al venir de anteojos que el usuario puede portar, lo- grándose así la fusión de las imágenes reales conllevar a cabo diversas actividades. las virtuales para mostrar un escenario enriqueci- do. En el futuro se vislumbran dispositivos de AR La AR utiliza sensores que se encuentran que podrían colocarse en lentes de apariencia nor-ya en muchos dispositivos móviles como smar-tphones y tablets para proporcionar informaciónsobre nuestra ubicación, que se sobrepone en la 52

mal y hasta en lentes de contacto. Si se cuenta con tos médicos durante una operación, informaciónun smartphone, esta tecnología puede probarse técnica, videoconferencias con usuarios remotos,instalando una app de AR gratuita. e incluso ver proyectado sobre el cuerpo del pa- El área de la salud encuentra importantes ciente imágenes generadas por computadora oaplicaciones de la AR; desde un chequeo médicode rutina hasta un procedimiento quirúrgico, la de estudios previos que se le hubieran realizadoAR proporciona grandes beneficios tanto al pa- para su tratamiento. Las ventajas se traducen enciente como al personal de médico, que puede very consultar al instante el expediente clínico del un menor riesgo de errores en la cirugía y menorpaciente, información proveniente de instrumen- riesgo de contaminación ya que el dispositivo le permite al médico obtener información sin tener que quitarse los guantes para manejar instrumen- tos o algún documento. Una conocida marca de autos de lujo empe- zó en 2018 a utilizar la AR en Estados Unidos para mejorar el servicio técnico y reducir los tiempos de reparación. Mediante el uso de lentes especia- les, los técnicos automotrices pueden contactar a expertos ubicados en otros lugares para resolver dudas o poder visualizar información sobre las partes del auto que están siendo revisadas. Esta tecnología podría ser usada próximamente por otras marcas de autos de lujo hasta llegar a las marcas generalistas, lo que permitirá mejorar la calidad en el servicio técnico, reducir costos y au- mentar la seguridad. En un futuro no muy lejano, tanto la VR como la AR podrían volverse muy comunes, im- pactando la manera en la que nos entretenemos, nos educamos, recibimos cuidados médicos, nos desplazamos por las ciudades y trabajamos. 53 NC

panorama generalDE LA VISIÓN E INTELIGENCIA ARTIFICIALGERARDO FLORES



ARTÍCULOLa Inteligencia Artificial (IA) es la disciplina científica que se ocupa de desa-rrollar algoritmos responsables de ejecutar operaciones por ordenador com-parables a las que realiza la mente humana. En los últimos años el trabajo endesarrollos de IA se ha popularizado debido al avance en las capacidades decálculo de los sistemas computacionales actuales. Existen diversos algoritmosde IA que han sido desarrollados y algunos más se encuentran en investigación. Una de las técnicas de IA que ha captado el interés de la comunidadde robótica, sistemas de control y visión artificial, son las redes neuronalesconvolutivas o CNN por sus siglas en inglés. Las CNN son muy eficientes en ladetección de toda clase de objetos en imágenes y vídeo. Un ejemplo de esto lovemos en la figura 1. 56

Fig. 1. Diagrama de una Red Neuronal Convolutiva (CNN). La entrada a este sistema es una imagen, las salidas posibles per-tenecen a la clase de objetos que la CNN es capaz de detectar en la imagen de entrada.En el CIO se ha trabajado en algoritmos de visión dro sobre la imagen se muestra la identificación dee inteligencia artificial para la segmentación de la mácula por el algoritmo de CNN. La mácula esobjetos, reconocimiento de patrones, mediciónde cantidades físicas a partir de imágenes, entre una mancha localizada en la retina especializadaotros. Un ejemplo de las aplicaciones de estos al- en la visión fina de los detalles. La mácula es com- plicada de identificar incluso para un ojo humanogoritmos desarrollados en el CIO es en el área de la no debidamente entrenado. La variabilidad en eloftalmología. En la figura 2 observamos una serie color, contraste, posición y tamaño de la mácula,de imágenes de la retina, el objetivo es encontrar hace complicada su identificación mediante los al- goritmos convencionales de visión artificial.las distintas partes que la conforman. En un cua-Fig. 2. Identificación de la mácula por algoritmos de inteligencia artificial CNN desarrollados en el CIO. En las imágenes se NCpuede observar que el algoritmo identifica de manera certera la mácula en imágenes con variabilidad en el contraste, brillo,tamaño y color. Esto difícilmente se consigue con algoritmos de visión artificial convencionales. 57

ARTÍCULOLas aplicaciones de la IA son vastas, pueden im- ta e incluso a la quinta revolución industrial. Las mencionadas disciplinas en conjunto con la IA,plementarse en áreas como: economía, ciencias permiten el desarrollo de sistemas realmentesociales, ingeniería, industria y medicina, solo autónomos, esto es, sistemas con habilidadespor citar algunos ejemplos. No obstante, el po-tencial de la IA por si sola es limitado. La interac- cognitivas similares a las del ser humano. En la Tabla 1 se muestran algunos retos de las áreas deción de la IA con disciplinas como los sistemas robótica y control vs los retos en IA. Dicha tablade control, robótica y visión artificial, resultaen la concepción de sistemas complejos donde muestra como los retos se encuentran en la in-las aplicaciones son vastas y llevarán a la cuar- tersección de ambas áreas.Tabla 1. Comparativa de retos en IA y sistemas de control y robótica. Los problemas de estas áreas caen en la intersección de lascolumnas y los renglones.El CIO tiene el desafío de integrar sus investiga- mecatrónica, a fin de conseguir desarrollos queciones actuales de IA en sistemas complejos que integren dichas disciplinas. Esta clase de desa- fíos son de carácter científico y tecnológico.involucren no solo la óptica y los algoritmos devisión, pero también los sistemas de control y la 58

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ARTÍCULOóptica cuántica en el CIO LAURA ROSALESLa óptica cuántica involucra el estudio de la interacción de luz (fotones) conmateria (átomos, iones). Por lo que abarca tanto aspectos fundamentales demecánica cuántica, así como posibles aplicaciones tecnológicas con énfasis alárea de información cuántica, como lo son teleportación cuántica, criptografíacuántica y computación cuántica. Esto es debido a que estas aplicaciones sebasan en principios de la mecánica cuántica como superposición y en recur-sos no locales. Ejemplos de estos son las llamadas correlaciones no locales,las cuales no tienen análogo clásico y que en la actualidad son investigadostanto desde el punto de vista teórico como experimental. El enredamiento ydireccionamiento, steering en inglés, forman parte de este tipo de correlacio-nes y son recursos importantes porque permiten realizar implementacionesque de otra manera serían muy difíciles de llevar a cabo. A nivel mundial la investigación en óptica cuántica es multidisciplina-ria pues permite la colaboración con diferentes áreas de la física y además sepuede desarrollar en diferentes sistemas, los cuales incluyen fotones, átomosultrafríos, iones, los cuales pueden ser colocados en cavidades, trampas óp-ticas o magnéticas y que pueden permitir la interacción con el ambiente. Losavances tecnológicos que se han adquirido en la actualidad, han permitido te-ner gran control en estos sistemas, lo cual ha sido considerado un gran logro.Prueba de esto, en 2012 se otorgó el premio Nobel al área de óptica cuántica 62



Fig. 1. Laboratorio de Fotónica cuántica del CIO.debido a las técnicas desarrolladas para detectar demás. Steering implica que las partículas estánestados cuánticos individuales sin destruirlos, sin correlacionadas en una dirección y es una correla-olvidar el premio Nobel otorgado en 2005 por eldesarrollo de la teoría de la coherencia óptica y los ción cuántica más fuerte que enredamiento en elpremios relacionados con esta área. La diversidad sentido que si un sistema presenta steering estede sistemas que se pueden usar permite no solo está enredado, pero un sistema puede estar enre-estudiar sistemas microscópicos sino también ma- dado sin que haya steering. Experimentalmentecroscópicos donde se estudia el tamaño de los sis- el enredamiento se puede producir por medio de procesos no lineales como la conversión paramé-temas de iones, atómicos o fotones. Estos sistemas trica descendente ó el mezclado de cuatro ondas, además que se ha podido producir en fibras ópticasmacroscópicos están relacionados con el llamado así como guías de onda y circuitos fotónicos. En lagato de Schrödinger. Los conceptos de enredamiento y EPR stee- actualidad la investigación sobre estas correlacio-ring se remontan al artículo de 1935 de Einstein, nes se centra en el estudio de certificación, carac-Podolski y Rosen donde discutían la completitud terización, detección, implementación de steeringde la mecánica cuántica. Si se tienen dos o más par-tículas, estas están enredadas si cada partícula no y enredamiento en sistemas multipartitas así comopuede ser descrita de forma independiente de las en diferentes grados de libertad. Aunado a esto se consideran las posibles aplicaciones tecnológicas. 64

En el CIO se cuenta con investigadores en el área de el arreglo del interferómetro de Hong-Ou-Madel.óptica cuántica tanto teórica como a nivel experi- Además que también se desarrollan fuentes de fo-mental. Además cuenta con el laboratorio de Fotó- tones y circuitos fotónicos cuánticos integrados en un chip, los cuales se diseñan y fabrican en los la-nica Cuántica, el cual forma parte del Laboratorio boratorios y talleres del CIO. Este tipo de sistemas han tenido un auge pues se consideran como sis-Nacional de Materia Cuántica: Materia Ultrafría e temas en los cuales es posible implementar cóm- puto cuántico. Por otro lado, en teoría se utilizanInformación Cuántica (LANMAC). La investigación ampliamente métodos de espacio fase, los cualesque se realiza en el CIO es teórico-experimental, y son técnicas inherentes a la óptica cuántica y queestá enfocada a estudiar las propiedades y certi- además se pueden implementar a diferentes tiposficación del enredamiento y del direccionamiento de sistemas. Todos estos temas son de vanguardia,en sistemas multipartitas, en particular a sistemas y se están realizando en el CIO con la colaboración de estudiantes, y de diferentes grupos tanto nacio-tripartitas, así como en su posible implementación nales como internacionales.experimental. Esto implica a su vez estudios deotras correlaciones como direccionamiento, estu-dios de coherencia cuántica y de propiedades deestados de gato de Schrödinger, como lo es el esta-do NOON. Este tipo de estados ya han sido imple-mentados en el laboratorio de fotónica mediante 65 NC









publicacionesrecientes 70

1. L. A. Rodriguez-Morales, I. Armas-Rivera, M. Avazpour, G. protein detection in human serum,” Biosensors and Bioelec-Beltran-Perez, H. Santiago Hernandez, B. Ibarra-Escamilla, M. tronics, 100, 208-213 (2018).Duran Sanchez, O. Pottiez and E. A. Kuzin, “Experimental in-vestigation of polarization-imbalanced nonlinear loop mirror 7. G. Salceda-Delgado, A. Martinez-Rios, J. M. Sierra-Hernan-with double-sense twisted fiber as a filter to clean up solitons,” dez, V. C. Rodriguez-Carreon, D. Toral-Acosta, R. Selvas-Aguilar,J. Optics, 20 (1), 015502 (2018). R. I. Alvarez-Tamayo, A. A. Castillo-Guzman, and R. Rojas-La- guna, “Reconfiguration of the multiwavelength operation of2. C. Garcia, J. P. Oliva, A. Arroyo, M. A. Garcia-Lobato, C. Go- opical fiber ring lasers by the modifiable intra-cavity inducedmez-Solis and L. A. Diaz-Torres, “Photocatalytic activity of bis- losses of an in-fiber tip probe modal Michelson interferome-muth doped SrAl2O4 ceramic powders,” J. Photochemistry ter,” Laser Physics, 28 (3), 035107 (2018).and Photobiology A: Chemistry, 351, 245-252 (2018). 8. W. Tarantino, B. S. Mendoza, P. Romaniello, J. A. Berger, and3. M. D. Rodriguez-Torres, L. S. Acosta-Torres and L. A. Diaz-To- L. Reining, “Many-body perturbation theory and non-per-rres, “Heparin-based nanoparticles: an overview of their turbative approaches: screened interaction as the key ingre-applications,” J. Nanomater., 2018, 9780489 (2018). dient,” Journal of Physics: condensed matter, 30, 135602 (2018).4. E. Flores-Romero, E. Rodriguez-Sevilla, and J. C. Cheang-Wong, “Silver films over silica microspheres (AgFOSM) as SERS 9. V. I. Ruiz-Perez, D. A. May-Arrioja, and J. R. Guzman-Sepul-substrates,” Photonics and Nanostructures-Fundamental veda, “An all-solid athermal multimode-interference cascadedapplications, 28, 81-87 (2018). device for wavelength-locking,” IEEE Photonics Technology Letters, 30 (8), 669-672 (2018).5. M. Terron-Hernandez, M. I. Peña-Cruz, J. G. Carrillo, U. Die-go-Ayala, and V. Flores, “Solar ray tracing analysis to determi- 10. J. E. Alba-Rosales, G. Ramos-Ortiz, L. F. Escamilla-Herre-ne energy availability in a CPC designed for use as a residential ra, B. Reyes-Ramirez, L. Polo-Parada, and G. Gutierrez-Juarez,water heater,” Energies, 11 (2), 291, (2018). “Effects of optical attenuation, heat diffusion, and acoustic co- herence in photoacoustic signals produced by nanoparticles,”6. A. Zamora, E. Morales-Narvaez, and A. Merkoci, “Photolumi- Applied Physics Letters, 112, 143101 (2018).nescent lateral flow base on non-radiative energy transfer for 71 NC

CURSOS FECHA EQUIPO REQUERIDO DURACIÓNRADIACIÓN UV 22 Febrero 8 hrsTALLER DE CALIBRACIÓN EN METROLOGÍA DIMENSIONAL 24,25 y 26 Abril 24 hrsTALLER DE FIBRA ÓPTICA CON APLICACIÓN A LA INDUSTRIA 30 y 31 Mayo 16 hrsAUTOMOTRIZ 5 y 6 Junio 16 hrsESTUDIOS DE REPETIBILIDAD Y REPRODUCIBILIDAD F1E4CJuHnAio EQUIPO REQUERIDO 8DUhrRsACIÓN 8 hrs(MSA 4ª. EDICIÓN) 22 Febrero 16 hrsCBÁUSRICSOOSDE ILUMINACIÓN 24 hrsRADIACIÓN UV 27 y 28 Junio 16 hrs 16 hrsCOLORIMETRÍA BÁSICO 24,25 y 26 Abril 24 hrsTALLER DE CALIBRACIÓN EN METROLOGÍA DIMENSIONAL 1D6UhRrAs CIÓN 11 y 12 Julio 58 hrsFORMULACIÓN DE COLOR TEXTIL A NIVEL LABORATORIO 8 hrsTALLER DE FIBRA ÓPTICA CON APLICACIÓN A LA INDUSTRIA 30 y 31 Mayo 24 hrs 16 hrsMAUICTROOMSOCTORPIZÍA ÓPTICA 21, 22 y 23 Agosto EQUIPO REQUERIDO 16 hrsCESUTURSDOIOSS DE REPETIBILIDAD Y REPRODUCIBILIDAD F5EyC6HJAunio 16 hrsSR(MIASSDTAEIAM4CªAI.ÓSELNDÁICSEUIÓRVNEN) LA INDUSTRIA 16 hrsBÁSICO DE ILUMINACIÓN 202 SFeepbtireemrobre 24 hrs 824hrhsrsTALLER DE CALIBRACIÓN EN METROLOGÍA DIMENSIONAL 14 Junio 5 hrsCOLORIMETRÍA BÁSICO 16 hrs 245,2256yy2267ASberpiltiembre 24 hrsTAADLMLEINR IDSTERFAICBRIÓANÓPDTEICEAQCUOIPONSADPLEICMAECDIIÓCNIÓANLCAUINBRDIEUNSTDROIAEL 16 hrsARFOEUQTROMUEMURLOIAMTCIREIIÓNZTNOD7E.6CODELOLARSTNEXOTIRLMAANS IIVSEOL 9LA0B0O1-RISAOTO/TRSI1O6949 27 y 28 Junio 16 hrsECSOTULODRIOIMSEDTREÍAREBPÁESTICBIOLIDAD Y REPRODUCIBILIDAD 24 hrs(MMICSARO4ªS.CEODPICÍAIÓÓNP)TICA 30 y 31 MOactyuobre 16 hrs 11 y 12 Julio 5 hrsBTOÁSLIECROANDCEIAILSUGMEINOAMCÉITÓRNICAS Y DIMENSIONALES BASADAS EN 24 hrsSLAISTNEOMRAMS ALÁASSEERMEAN LA INDUSTRIA 57 y 68 NJuonvioiembre 24 hrsCOLORIMETRÍA BÁSICOTALLER DE CALIBRACIÓN EN METROLOGÍA DIMENSIONAL 21, 22 y 23 AgostoFORMULACIÓN DE COLOR TEXTIL A NIVEL LABORATORIO 14,45Juyn6ioDiciembreADMINISTRACIÓNHDOELOEQGURAIPFOÍAS DDIEGMITEADL I(CMIÓAPNASCDUEBRVIIEBNRDACOIEÓLN)MREIQCRUOERSICMOIEPNÍATOÓPT7TA.6ILCLDAERE DLAESFNABORRICMAACSIIÓSON 9Ó0P0T1IC-IASO/TS16949 20 SeptiembreCOLORIMETRÍA BÁÓSPICTIOCA BÁSICASISTEMASLÁSER EPNROLACIENSDAMUSIETNRITAO DIGITAL DE IMÁGENES 27 y 28 JunioTOLERANCIAS GEOMÉTRICAS Y DIMENSIONALES BASADAS EN 25, 26 y 27 SeptiembreTLALNLEORRDMEACAASLEIMBRAACIÓN EN METROLOGÍA DIMENSIONAL 11 y 12 Julio 30 y 31 Octubre TECTNOLOGÍA EN INFRARROJO 21, 22 y 23 AgostoTECNOLOGÍA LÁSER 7 y 8 Noviembre METROLOGÍA ÓPTICA 20 Septiembre 4, 5 y 6 Diciembre 25, 26 y 27 SeptiembreADMINISTRACIÓN DE EQUIPOS DE MEDICIÓN CUBRIENDOEL 30 y 31 OctubreCentro de Investigaciones en Optica16Ah.Crs . (Oficial)capRCEaOQcLUOitEaRRIIMcMiEoIETRNnÍTA@OBÁHc7S.Oi6IoCLD.OmEGLxRAASFNÍAODRIMGAITSAILSO(MA90PA0S1-DISEOV/ITBSR1A6C9I4Ó9N) 7 y 8 Noviembre TECTNOLOGÍA EN INFRARROJO 16 hrsM. en A. M ayteTAPLéLErReDzEHFAeBrRnICáAnCIdÓeNzÓ. PTICA 24 hrs  @TEcCioNmOxLOGÍA LÁSER TOLERANCIAS GEÓOPMTÉICTRAICBÁASICY ADIMENSIONALES BASADAS EN LA NORMA ASEMAPROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES 4, 5 y 6 DiciembreMETROLOGÍA ÓPTICAwww.cio.mx Tel (477) 4414200 ext 157 Loma del Bosque 115 Col. Lomas del Campestre León, Gto. México.INFORMES HOLOGRAFÍA DIGITAL (MAPAS DE VIBRACIÓN)  CTeEnCtTrNoOdLeOIGnÍvAeEsNtigINaFcRioAnRReOs JeOn Optica A.C. (Oficial)ccaappaacictaictaiocni@onTÓ[email protected]ÁmFSAICxBARICACIÓN ÓPTICA  TECNOLOGÍA LÁSER  METROLOGÍA ÓPTICAMLo.mean dAe.lMBoasyqteuPeRPOé1C1rEe5Sz·AMHCIEeoNrlT.nOLáoDnmIGdIaeTAszL.dDeE lIMCÁaGmENpESestre· León, Guana@jucaiotom,xMéxico· Tel. (477) 441 42 00 Ext. 157www.cio.mx Tel (477) 4414200 ext 157 Loma del Bosque 115 CCoel.nLtroomdaesIndveelsCtigaamciopneesstreenLOeópntic,aGAto.C. .M(Oéxfiicciaol.) @[email protected]. en A. Mayte Pérez Hernández. Col. Lomas del Campestre León, Gto. México. Centro de Investigaciones @CIOmx en Optica A.C.www.cio.mx Tel (477) 4414200 ext 157 Loma del Bosque 115 72

comitédeética 73 NC