Acerca del surgimiento del Reconocimiento de Patrones en Cuba

About the appearance of Pattern Recognition in Cuba

José Ruiz Shulcloper

CENATAV. Centro de Aplicaciones de Tecnologías de Avanzada. 7ma A, No. 21406, e/ 214 y 216, Reparto Siboney, Playa, La Habana, Cuba. CP.: 12200. E-mail: jshulcloper@cenatav.co.cu

RESUMEN

En este trabajo se hace una recapitulación histórica del surgimiento de las investigaciones teóricas y aplicadas del Reconocimiento de Patrones en Cuba haciéndose énfasis en los problemas aplicados que motivaron el desarrollo de esta línea de investigación en nuestro país y de los grupos que enfrentaron esta tarea en los primeros momentos. El trabajo sólo abarca las publicaciones y algunas de las aplicaciones realizadas hasta el 1996, aunque posterior a esa fecha el desarrollo de la disciplina ha sido mucho más acelerado y productivo.

Palabras clave: imágenes, modelos matemáticos, reconocimiento de patrones, señales.

ABSTRACT

In this paper a historical summarization about the appearance in Cuba of theoretical and applied researches on Pattern Recognition is exposed, emphasizing the practical problems that were the motivation of the development of this line of researches in our country and the groups that faced this task at the beginning. The paper only considers the publications and some of the applications realized before 1996, although after this data the development of the discipline has being much more accelerated and productive.

Key words: images, mathematical models, pattern recognition, signals.

INTRODUCCIÓN ]]> No existe una definición de "reconocimiento de patrones" universalmente aceptada y enmarcar en una definición una disciplina científica no es una tarea sencilla. Sin embargo, con la intención de tener una aproximación conceptual para trabajar se pudiera decir que:

Por RP se podría identificar a la zona del conocimiento (de carácter interdisciplinario) que se ocupa del desarrollo de teorías, métodos, técnicas, y dispositivos computacionales para la realización de procesos ingenieriles, computacionales y/o matemáticos, relacionados con objetos físicos y/o abstractos, que tienen el propósito de extraer la información que le permita establecer propiedades y/o vínculos de o entre conjuntos de dichos objetos sobre la base de los cuales se realiza una tarea de identificación o clasificación.

Ejemplos de objetos físicos lo son: fotos; hologramas; escrituras; jeroglíficos; símbolos; señales bioeléctricas; señales acústicas; etc.

Los objetos abstractos son n-uplos de un cierto producto cartesiano de conjuntos de cualquier naturaleza (duros, es decir, de la Teoría Clásica de Conjuntos; difusos; rugosos o de cualquier otra Teoría de Conjuntos que un futuro pueda crearse). Es el caso, por ejemplo, de la descripción del cuadro sintomatológico de un paciente; de la descripción geólogo-geofísica de una zona; de la enumeración de las características económicas y sociales de un conjunto de jóvenes formado por delincuentes y no delincuentes; de la descripción de las posibles anomalías que se pueden presentar en los servicios eléctricos de una compañía de luz; de las características socio-económicas de un solicitante de crédito bancario y muchas otras más que están presentes en disciplinas tales como la Medicina, las Geociencias, la Sociología, la Astronomía, la Criminalística, la Psicología, etc., disciplinas a las que se ha dado en llamar poco formalizadas. Esta denominación es un poco en la intención de contrastarlas con otras tales como la Matemática y la Física, en las que las leyes, el formalismo, están presentes en un grado apreciable. En las ciencias poco formalizadas es muy frecuente la presencia de la subjetividad proveniente de evaluaciones hecha por el ser humano. Aquí no hay demostraciones al estilo de la Matemática ni tampoco resultados experimentales como podemos obtener en un laboratorio de Física.

El Reconocimiento de Patrones (RP) en Cuba se ha convertido en una de las líneas de investigación teórica y aplicada altamente atractiva para muchos jóvenes profesionales. En la actualidad en el país existen, en casi todas las provincias, grupos más o menos organizados de especialistas que enfrentan el desarrollo de esta área del conocimiento. Por otra parte, los iniciadores de estas investigaciones han puesto de manifiesto con su trabajo la necesidad que para nuestro país tiene el desarrollo de la misma, es decir, no sólo es una línea interesante para desarrollarnos como profesionales sino también una necesidad del país.

En este trabajo queremos esbozar los orígenes de esta disciplina en el país haciendo énfasis en los problemas prácticos que motivaron su nacimiento así como los primeros grupos que enfrentaron la tarea de desarrollar las herramientas para solucionarlos.

Los primeros trabajos

El Reconocimiento de Patrones (RP) en Cuba tiene sus inicios a finales de los años 70s y las vertientes de trabajos fundamentales fueron dos: el procesamiento de digital de señales de audio, de voz principalmente (en la Universidad Central de las Villas, en el Ministerio del Interior y en el Instituto de Cibernética, Matemática y Física) y las aplicaciones de herramientas matemáticas (Análisis Discriminante y Lógica Matemática, en particular, Teoría de Testores) a la solución de problemas en las Geociencias y las Ciencias Sociales (en el Instituto de Geofísica y Astronomía, en la Universidad de la Habana y en el Instituto de Cibernética, Matemática y Física).

En el Instituto de Cibernética, Matemática y Física (ICIMAF) a principios de los años 80s existía un grupo de trabajo dedicado al procesamiento de señales de voz y otro enfocado al desarrollo de las aplicaciones de modelos lógico matemáticos para la solución de problemas de selección de rasgos y clasificación de objetos. El primer grupo trabajó en la extracción de parámetros (patrones en el dominio del tiempo y la frecuencia) de la señal de voz para su reconocimiento. Luego en el ICIMAF, se elaboró el VIDEOVOZ que representaba en forma de grafo de dos dimensiones la dinámica de cambio, en dos ventanas, de los parámetros extraídos. Con ello, se pudo presentar una aplicación para realizar rehabilitación de niños hipoacúsicos, basada en que el profesor pone un patrón dinámico (valor patrón versus tiempo), en una ventana, del comportamiento de la palabra o frase y el usuario (estudiante) trata de imitarlo con su pronunciación en vivo (tiempo real), en la otra ventana. A partir de este proyecto, se realizó el EXPARAM, que usa la misma representación de dos ventanas para los patrones, pero se añadió extracción de características más complejas, en especial el pitch (tono fundamental) de la voz, con lo cual se detectan patologías en la pronunciación de la voz que no tienen que ver con la hipoacusia, y el espectrograma de la señal para determinar las zonas de actividad de los fonemas de la voz. El segundo grupo de trabajo del ICIMAF creó de hecho una nueva rama de investigaciones en el Reconocimiento de Patrones reconocida posteriormente en el nivel internacional como "Reconocimiento Lógico Combinatorio de Patrones". Inicialmente trabajaron en el desarrollo de la Teoría de Testores, una rama de la Lógica Matemática surgida en 1959 en la desaparecida Unión Soviética. La Teoría de Testores se empezó a aplicar en el Reconocimiento de Patrones a partir del 1965 para la selección de rasgos. Este grupo del ICIMAF introdujo una serie de conceptos y algoritmos para la estimación del peso informacional de los rasgos, lo que permitió enfrentar proyectos como la determinación de las causas de la delincuencia juvenil, publicada en la Revista Ciencias Matemáticas en 1981.

En la facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Central de las Villas (UCLV) en 1981 se formó un grupo de investigación sobre procesamiento digital de señales y luego a partir de 1992 el trabajo de este grupo se concentró mayormente en señales biomédicas. Estos esfuerzos iniciales no contemplaban la integración de sistemas de Reconocimiento de Patrones, más bien se circunscribían a los bloques de preprocesamiento o de clasificación característicos de muchos sistemas de RP.

A finales de los 80s se comienza a trabajar en el procesamiento de imágenes en el ICIMAF y en el Instituto Central de Investigaciones Digitales (ICID). En el primero de estos centros se trabajó en el reconocimiento y orientación de objetos geométricos partiendo del análisis de invariante de Hu, lo cual se utilizó en la primara célula flexible realizada en 1988 para manipulación de objetos y que se expuso en el Palacio de las Convenciones bajo el título de ‘Célula flexible robotizada’. En el ICID se desarrolló el sistema para el procesamiento de imágenes ecocardiográficas ECOGRAF, realizado entre 1988 y 1991. Este equipo se instaló en todos los servicios de ecocardiografía de Cuba. Además se desarrolló el sistema de almacenamiento y comunicación (PACS) de imágenes médicas, entre 1992 y 1994.

En el Instituto de Geofísica y Astronomía, a finales de los 80s, se trabajó en la aplicación del Reconocimiento Estadístico de Patrones, en particular con la regla del vecino más cercano, a problemas de las Geociencias.

En Cuba, desde la década de 1950 se vienen utilizando los datos de teledetección en forma de imágenes registradas por cámaras fotográficas pancromáticas y sometidas a una interpretación analógica - visual por parte de foto-interpretadores entrenados. Posteriormente, en el marco del “Programa Intercosmos” de los países socialistas en la década de 1980, se introdujeron las imágenes analógicas – multiespectrales, y a fines de esta propia década ya se dispuso de imágenes satelitales en formato digital y su correspondiente procesamiento e interpretación asistida por computadoras.

En los inicios de la década de 1990 se comenzaron a utilizar imágenes de video y se produce una mayor difusión del uso de imágenes digitales de los sensores SPOT, LANDSAT y NOAA AVHRR. Al mismo tiempo se comienzan a desarrollar sistemas computacionales cubanos para el reconocimiento de patrones en imágenes.

En la interpretación de los datos de teledetección mediante el reconocimiento de patrones, se han empleado técnicas de selección de variables, la extracción de rasgos descriptores de los objetos, la selección y depuración de las muestras y el estudio de los diferentes tipos de clasificadores que se ajustan a estos problemas.

Varias empresas e institutos de investigación científica han mostrado resultados en la aplicación de las técnicas de reconocimiento de patrones sobre los datos de teledetección entre los que están el Grupo Empresarial Geocuba; el Instituto de Geografía Tropical, el Instituto de Geología y Paleontología; la Universidad Agraria de La Habana, y otras instituciones del Ministerio de Ciencia Tecnología y Medio Ambiente.

de los métodos de reconocimiento de patrones en datos de teledetección, han sido entre otras: Detección de islas de calor;    detección de focos de contaminantes en ríos y costas; estudio de la biomasa en pastos naturales y artificiales; clasificación de cultivos agrícolas; cartografía de la salinidad superficial del suelo; inventario forestal de especies y la vigilancia contra incendios forestales; investigaciones del medio geográfico, ambientales y meteorológicas; investigaciones oceanográficas y marinas; investigaciones geológicos e hidrogeológicos.

Los primeros eventos científicos

En 1990 se realizó en la UCLV el I Coloquio de Procesamiento Digital de Señales y en 1992 se realizó el II Coloquio de Procesamiento Digital de Señales en la misma UCLV. Fueron de los primeros eventos que promovieron la comunicación entre los pocos especialistas que en ese momento trabajaban la disciplina. En 1995 se realiza el primero de una serie de eventos con carácter iberoamericano que fue el inicio de la consolidación y desarrollo de la disciplina en el país. El Taller Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones marcó un hito en estas reuniones científicas. A la fecha se han realizado 17 congresos con el mismo carácter, en diferentes países aunque el nombre se modificó, de Taller pasó a denominarse Simposio y después Congreso que es como se conoce en la actualidad. Este año se realizará en La Habana el XVIII Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones(CIARP 2013).

Fue un acuerdo de este congreso, celebrarlo a partir de 1997 en La Habana y en otros países del área iberoamericana. Desempeñaron un papel importante en la creación de este congreso: el Instituto de Cibernética, Matemática y Física (ICIMAF) de Cuba y el Centro de Investigación en Computación (CIC) de México.

El II Taller Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones(TIARP 97) se desarrolló del 24 al 28 de marzo de 1997 en La Habana. En esta ocasión se presentaron 41 ponencias de especialistas de 5 países. De ellos 9 correspondieron a autores cubanos y 10 trabajos fruto de la colaboración entre Cuba y México. Además se impartió una conferencia magistral "Estado del arte y de la práctica en Minería de Datos, análisis y crítica" por el Dr. Adolfo Guzmán. A la lista de México, Cuba y Venezuela se sumó Guayana Francesa y Chile. Los trabajos se centraron en las áreas de Modelos Geométricos y Morfológicos, Modelos Lógico Combinatorios, Sistemas y Aplicaciones, Redes Neuronales y Algoritmos Genéticos. Como resultado de los dos primeros talleres se establecieron nuevas relaciones de trabajo entre especialistas de diferentes instituciones y países, uno de los objetivos a alcanzar en la creación de estos foros.

Ya en 1998, del 23 al 27 de marzo se celebró en el Auditorio Jaime Torres Bidet del Instituto Politécnico Nacional, México DF, el III Taller Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones(TIARP 98). En esta ocasión se sometieron a un comité técnico internacional 52 ponencias de especialistas de Colombia, Cuba, España, Guayana Francesa, Italia, México, Portugal, Rusia, Uruguay y Venezuela, de las cuales 43 fueron aprobadas e incluidas en las memorias. De ellos 11 correspondieron a autores cubanos y 6 trabajos fruto de la colaboración entre Cuba, México y España. Por primera vez, se organizaron tutoriales en el marco del congreso, impartiéndose 7 tutoriales: "Aprendizaje e identificación de objetos basados en técnicas estructurales" por el Dr. Alberto Sanfeliú, "Redes neuronales morfológicas" por el Dr. Gerhard X. Ritter, "Introducción a los algoritmos genéticos" por el Dr. Ángel Kuri, "Técnicas de reconocimiento de voz" por el Dr. Jesús Savage, "MATLAB para el reconocimiento de patrones" por el Dr. Mario Farías, "Image analysis in Medicine: requirements and applications examples" por el Dr. Armando Padilha y "Enfoque lógico combinatorio al Reconocimiento de Patrones" por el Dr. José Ruiz Shulcloper. Además de dos conferencias magistrales a cargo de los doctores Alberto Sanfeliu de España y Gerhard Ritter de Estados Unidos, así como una mesa redonda organizada por el Dr. Rafael C. González de Estados Unidos, acerca de las aplicaciones del Reconocimiento de Patrones.

En este último Taller se estableció un compromiso entre especialistas cubanos y mexicanos de promover asociaciones nacionales de RP como capítulos de la "International Association for Pattern Recognition" (IAPR).

Asociación Cubana de Reconocimiento de Patrones (ACRP)

La ACRP surge por las inquietudes de algunos especialistas cubanos de aunar esfuerzos para seguir profundizando y desarrollando las técnicas relacionadas con el Reconocimiento de Patrones (RP) y la Minería de Datos (MD) que de manera aislada y en general desorganizada se venían desarrollando en el país. Desde un inicio se empleó el concepto de RP en su espectro más amplio, a saber: procesamiento digital de imágenes y señales, reconocimiento, análisis e interpretación de imágenes, modelos matemáticos, reconocimiento estadístico de patrones, reconocimiento de patrones sintáctico estructural, reconocimiento de la voz, visión por computadora y teledetección, entre otros. Esto significó un importante punto de partida para el desarrollo de la disciplina pues empezó por eliminar, al menos conceptualmente en un inicio, las aparentes divisiones existentes entre los especialistas que trabajamos en el área.

En opinión de este grupo de especialistas, en Cuba se había alcanzado un determinado desarrollo en el campo del RP y de la MD, y que cada vez eran más los interesados en el desarrollo de métodos y algoritmos relacionados con ellos y sus aplicaciones a diferentes campos. Se hacía necesaria, entonces, la creación de una asociación que fuera capaz de aglutinar y promover la colaboración entre todos, en el nivel nacional, y también de dar a conocer en el nivel internacional los trabajos que se llevaban a cabo en esta dirección en nuestro país. Así es que, en Julio de 1998, en ocasión del I Taller Nacional de Procesamiento Digital de Imágenes, dedicado a la Biología, en la Facultad de Biología de Universidad de la Habana, se conformó una primera Junta Directiva que se denominó, temporalmente, Grupo Nacional de Reconocimiento de Patrones como una división de la Sociedad Cubana de Matemática y Computación. De inmediato se procedió a solicitar a la IAPR la inscripción de la ACRP como miembro de esa organización internacional. Cuba fue el país número 37 en ingresar a la IAPR y es el primer país latinoamericano que ingresa y se mantiene hasta la fecha en esa organización internacional.

En el año 1999 la ACRP comienza a funcionar con una Junta Directiva Provisional y a tomar parte activa en la promoción y celebración de los encuentros iberoamericanos, que fueron cambiando de denominación como ya habíamos comentado anteriormente (Taller -TIARP, Simposio - SIARP, Congreso –CIARP) pero que han mantenido el mismo objetivo de complementar el trabajo de colaboración nacional con la colaboración iberoamericana. En ese año, se crea la Asociación Cubana de Reconocimiento de Patrones como una Sección Científica de la Sociedad Cubana de Matemática y Computación.

Muy relacionada con el trabajo de la ACRP está la constitución de las asociaciones mexicanas, brasileñas, chilena, argentina y recientemente la uruguaya, que conjuntamente con las de España y Portugal conforman el Comité Rector de los CIARPs, lo que representa un paso importante en la integración de nuestros especialistas con los de la región.

En la actualidad la ACRP y desde el 2003 realiza congresos nacionales anuales y cuenta con un sitio Web y un Boletín que comenzó a publicarse con una versión digital y una en papel que se distribuye en centros universitarios y de investigación del país. Además apoya, promueve y participa en la medida de sus posibilidades en la realización de los CIARPs.

Un hecho que ha contribuido de manera sustancial al desarrollo de la disciplina fue la creación del Centro de Aplicaciones de Tecnologías de Avanzada (CENATAV) en La Habana y el Centro de Estudio de Reconocimiento de Patrones y Minería de Datos (CERPAMID) en la Universidad de Oriente de conjunto con los centros ya creados en las universidades de Las Villas y Oriente.

Congresos Iberoamericanos Reconocimiento de Patrones (CIARP)

La cuarta edición del encuentro iberoamericano de Reconocimiento de Patrones se realizó en La Habana del 21 al 26 de marzo de 1999, adoptándose la denominación de IV Simposio Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (SIARP 99) en vez de Taller, con el propósito de facilitar, con este término, la consecución de los objetivos ya planteados: ser un foro que promueva el encuentro, la comunicación, la colaboración y el desarrollo del Reconocimiento de Patrones en nuestra zona geográfica. Así, ese año el congreso tomó el nombre de SIARP 99. En esa ocasión son 11 los países presentes: México, España, Portugal, Brasil, Guayana Francesa, Alemania, Chile, Bolivia, Uruguay, Estados Unidos y Cuba, y aumentó el número de ponencias recibidas. Se sometieron 75 trabajos, de los cuales el 80% fue aceptado para su publicación. De ellos 4 correspondieron a autores cubanos y 15 trabajos fruto de la colaboración entre Cuba, México y España. Se impartieron cuatro cursos tutoriales "Three dimensional Imaging: acquisition, processing and fusion" por el Dr. Mongi Abidi, "Mathematical Morphology" por el Dr. Fernando Muge, "Compresión fractal" por el Dr. Gonzalo Rojas y "Las redes neuronales celulares y su aplicación en el procesamiento de imágenes utilizando MATLAB" por los Drs. Alejandro Flores y Eduardo Gómez. Se dictó una conferencia magistral por el Dr. Ramiro Jordan de Estados Unidos "Presente y perspectivas del impacto de redes de comunicación en la enseñanza, investigación y desarrollo" y se realizó un Taller titulado "Technology commercialization" por el Dr. Rafael González también de Estados Unidos.

Organizado por el Instituto Técnico Superior de la Universidad Técnica de Lisboa, con el auspicio de la Asociación Portuguesa de Reconocimiento de Patrones (APRP), se celebra el V Simposio Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones, SIARP 00, del 11 al 13 septiembre del 2000, siendo la primera vez que el evento es celebrado en Europa. Se caracterizó el foro por la realización de exposiciones orales y sesiones paralelas durante los 3 días que incluyeron 4 conferencistas invitados y 68 contribuciones orales. De ellas 4 de autores cubanos y 6 en colaboración con especialistas de México o España. Se impartieron dos conferencias magistrales "Modeling issues in visual servoing" por el Dr. F. Chaumette y "Some notes on fuzzy rule extraction by clustering" por los doctores K. Pal. J.C. Bezdek, N.R. Pal y T. A. Runkler.

En el 2001 Brasil, por primera vez, es la anfitriona, celebrando el VI Simposio Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (SIARP 2001). En el mismo se presentaron los trabajos agrupados en tres temáticas: "Pattern Classification and Feature Selecction (PCFS)", "Image Proccessing and Computer Vision (IPCV)" y "Applications and System Architecture (ASA)", y se publicaron 30 trabajos en el libro del evento. De ellos 1 de autores cubanos y 5 en colaboración con especialistas de México o España.

En el 2002 nuevamente el encuentro iberoamericano cambia de nombre, ahora se denominará Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (CIARP), aunque mantiene sus propósitos de brindar a la comunidad internacional involucrada en Reconocimiento de Patrones, un espacio de alto nivel para la discusión de los recientes avances en las áreas de interés. En esta ocasión se llamó VII Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (CIARP 2002) y se celebró en las instalaciones del Centro de Investigación en Computación de México, D.F. del 19 al 22 de noviembre de 2002. Se presentaron 39 trabajos de especialistas de Cuba, España, Estados Unidos, Francia, Grecia, Italia, Uruguay y México. De ellos 4 de autores cubanos y 6 en colaboración con especialistas de México o España.

Del 26 al 29 de noviembre de 2003 se celebró en La Habana el VIII Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (CIARP 2003). Fueron sometidas al comité técnico internacional 140 ponencias de 19 países, de las cuales 82 se aceptaron para su publicación en las memorias y 28 para su presentación como posters. De ellas 1 de autores cubanos y 9 en colaboración con especialistas de otros países. Ese año, el congreso experimentó un salto de calidad importante, al publicar sus memorias en la prestigiosa serie Lecture Notes in Computer Science, de la editorial Springer, lo cual se ha mantenido todos los años hasta la actualidad. Destacados especialistas impartieron conferencias magistrales: Dr. Rangachar Kasturi (presidente de la IAPR en ese momento); "Neurons, dendrites and pattern classification" dictada por el Dr. Gerhard Ritter y "Robot vision for autonomous object learning and tracking" por el Dr. Alberto Sanfeliu.

El IX Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (CIARP 2004) se celebró en Puebla, México del 26 al 29 de octubre de 2004 en instalaciones del Instituto de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE). Se recibieron 158 ponencias de 18 países, de las cuales 87 fueron  aceptadas para su presentación y publicación. De ellos 6 en colaboración con especialistas de otros países. En esta ocasión se impartieron tres tutoriales “Recent developments in associative memories based on Lattice Algebra” por el Dr. Gerhard Ritter, “Multiple classifier fusion” por el Dr. Josef Kittler, y “Techniques of identification and tracking of objects and humans in mobile robots” por el Dr. Alberto Sanfeliú. Además, tres conferencias magistrales “Use of context in automatic annotation of sports videos” por el Dr. Josef Kittler, “Content based retrieval of 3d data” por el Dr. Alberto del Bimbo y “Clifford Geometric Algebra: a promising framework for Computer Vision, Robotics and Learning” por el Dr. Eduardo Bayro. Se crea también, el Comité Rector de los CIARPs conformado por representaciones de las asociaciones nacionales iberoamericanas y se adoptan un conjunto de normativas de calidad científica que rigen, a partir de ese momento, la realización de estos congresos.

El XI Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (CIARP 2006) se celebró en Cancún, México del 14 al 17 de noviembre de 2006. Se recibieron 236 trabajos de 36 países, siendo esta cifra récord de participación y fueron aprobados 99. De ellos 11 de autores cubanos y 8 en colaboración con especialistas de otros países. Se impartieron tres conferencias magistrales “Skeletonization of digital objects” por la Dra. Gabriella Sanniti, que fue publicada aunque no pudo ser dictada en persona, “Case-based object recognition with application to biological images” por la Dra. Petra Perner que fue publicada aunque no pudo ser dictada en persona, y Maximin initialization for cluster analysis” por el Dr. James Bezdek. Además, se impartieron los tutoriales “Fuzzy models for Pattern Recognition” por el Dr. James C. Bezdek. Dada las ausencias de dos de las conferencistas invitadas en su lugar dieron una conferencia por el Dr. Walter Kropatch y un tutorial por los Drs. Petr Somol y Pavel Pudil.

El XII Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (CIARP 2007) se realizó en Viña del Mar, Valparaíso, Chile, del 13 al 16 de noviembre de 2007 y al mismo se sometieron 200 contribuciones de 36 países. Fueron aceptadas 97 para su publicación y presentación en la conferencia. De ellos 10 de autores cubanos y 8 en colaboración con especialistas de otros países. Se impartieron cuatro conferencias magistrales a cargo de reconocidos especialistas internacionales, “Biometric recognition: overview and recent advances” por el Dr. Anil Jain, “Learning in computer vision: some thoughts” por la Dra. Maria Petrou, “A system biology approach for the steady-state analysis of gene signaling networks” por el Dr. Sorin Draghici y “A family of novel graph kernels for Structural Pattern Recognition” por el Dr. Horst Bunke.

A pesar de los huracanes que azotaron al país en esos días, del 9 al 12 de septiembre de 2008 se celebró en el Palacio de las Convenciones, en La Habana, el XIII Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (CIARP 2008). Se recibieron 182 trabajos de 34 países, de ellos 8 latinoamericanos. Se aceptaron 97 ponencias. De ellas 12 de autores cubanos y 7 en colaboración con especialistas de otros países. Se impartieron tres conferencias por profesores de alto prestigio internacional, “On medial representations” por la Dra. Gabriella Sanniti, que fue publicada aunque no pudo ser dictada en persona, “Pattern Recognition methods for quering and browsing technical documentation” por el Dr. Karl Tombre (Presidente en ese momento de la IAPR) y “Scenario discovery using nonnegative tensor factorization” por el Dr. Michael W. Berry. Además se impartieron tres tutoriales “Graphics recognition” por el Dr. Karl Tombre, “The art and science of Text Mining” por el Dr. Michael Berry y “Computer vision” por el Dr. Xiaoyi Jiang. De todo el Congreso se realizó una multimedia que se distribuyó a todos los participantes y a todas las delegaciones de la ACRP. Por primera vez se otorgó el Premio IARP-CIARP 2008 al Mejor Trabajo. El objetivo de este premio es reconocer y fomentar la excelencia, originalidad e innovación de nuevos modelos, métodos y técnicas, con una destacada contribución teórica y aplicación práctica a la esfera del reconocimiento de patrones y la minería de datos. En esta primera edición fue otorgado el premio a los autores: Serguei Lewin, Xiaoyi Jiang y Achim Clausing, del trabajo “Perceptually motivated shape evolution with shape-preserving property”. Por vez primera, a partir de una selección de trabajos aceptados y presentados al evento, que fueron oportunamente extendidos en cuanto a su contenido, se realizó un número especial de la Revista Pattern Recognition Letters.

El XIV Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (CIARP 2009) se desarrolló del 15 al 18 de noviembre de 2009 en el Hotel Mision Carlton de Guadalajara, México. En este evento fueron aceptados 107 trabajos de 118 que se recibieron de 23 países. De ellos 7 de autores cubanos y 6 en colaboración con especialistas de otros países. Además de la publicación en las LNCS, se realizó un número especial de la Revista Pattern Recognition Letters a partir de una selección de los trabajos presentados al evento. El domingo 15 en la mañana sesionaron: un workshop sobre “Computational advances of intelligent processing of remote satellite imagery” (CASI 2009) y dos de los tutoriales: “Texture analysis methods and applications”, impartido por la desaparecida Dra. María Petrou, y “An overview of research in the computer vision area”, impartido por el Dr. Peter Sturm. En la tarde del domingo se ofrecieron otros tres turoriales: “Applications of Geometric Algebra in robot vision, graphics and medical image” impartido por el Dr. Eduardo Bayro-Corrochano, “We are building a topological pyramid” impartido por el Prof. Walter G. Kropatsch y “Visual SLAM for applications in robotics and measurement using feature description matching” impartido por el Dr. Walterio Mayol-Cuevas. Durante el congreso se impartieron cuatro conferencias magistrales “An imaging architecture based on derivative estimation sensors” por la desaparecida Dra. Maria Petrou, “Challenges and opportunities for extracting cardiovascular risk biomarker from imaging data” por el Dr. Ioannis Kakadiaris, “3d and appearance modeling from images” por el Dr. Peter Sturm y “When pyramids learned walking” por el Dr. Walter G. Kropatsch.

Durante los días 8, 9, 10 y 11 de noviembre del 2010, se celebró el XV Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (CIARP 2010), en la Universidad de Sao Pablo, Brasil. El primer día se impartieron tres tutoriales, uno sobre “Introduction to kernel machines” por el Dr. Stéphane Canu, otro titulado “Multimodal human-computer interaction for mobile computing” impartido por el Dr. Matthew Turk, y “Soft computing, f-granulation and Pattern Recognition” a cargo del Dr. Sankar Kumar Pal.

Al evento se sometieron 145 trabajos de los cuales 70 fueron aceptados y publicados en las LNCS. De ellos 9 de autores cubanos y 4 en colaboración con especialistas de otros países. Además se realizó un número especial de la revista International Journal of Pattern Recognition and Artificial Intelligence. Se impartieron cuatro conferencias magistrales “Design of pattern classifiers using optimum-path forest with applications in image analysis” por el Dr. Alexandre Falcao, “Recent advances in kernel machines” por el Dr. Stéphane Canu, “Computational illumination” por el Dr. Matthew Turk y “Vision-based control of robot motion” por el Dr. Seth Hutchinson.

El segundo día, el comité organizador del evento, representado por la Dra. Isabelle Bloch, realizó un discurso homenaje en memoria a la Dra. Aurora Pons Porrata, Vicepresidenta de la Asociación Cubana de Reconocimiento de Patrones, quien falleciera en un accidente aéreo cuando se disponía a representar a nuestro país en este congreso. La reunión del Comité del CIARP, se celebró el 3er día, y a propuesta de la asociación mexicana, MACVNR, se acordó instituir el Premio CIARP Aurora Pons Porrata. El propósito de este premio iberoamericano es estimular y reconocer a las mujeres que en Iberoamérica más aporten al desarrollo del Reconocimiento de Patrones y la Minería de Datos. El premio será anualmente entregado a una mujer viva en el marco del Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (CIARP).

El XVI Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (CIARP 2011), se desarrolló en Pucón, Chile, del 15 al 18 de noviembre. A este evento se enviaron 103 trabajos de los que fueron aprobados 66 y publicados en las LNCS. De ellos 3 de autores cubanos en colaboración con especialistas de otros países. En el evento se impartieron tres tutoriales “Issue of non-euclidean data” impartido por el Dr. Robert Duin, “Topological pyramids and computer vision” por el Dr. Walter Kropatsch, y “Proteomics: a rich source of data for pattern discovery” por el Dr. Luis Rueda. Además, cuatro conferencias magistrales “Intelligent Pattern Recognition and applications” por el Dr. Patrick Wang, “The dissimilarity representation for Pattern Recognition issue of non-euclidean data” por el Dr. Robert Duin, “On automatic clustering algorithms for analysis of transcriptomics data” por el Dr. Luis Rueda y “Describing when and where in vision” por el Dr. Walter Kropatsch. Después del 2008, este fue el primer evento en el que, por cuestiones organizativas, no se publicó algún número especial en una revista de impacto científico.

En Buenos Aires, Argentina, del 3 al 6 de septiembre del 2012, se realizó el XVII Congreso Iberoamericano de Reconocimiento de Patrones (CIARP 2012). Al mismo se enviaron 172 trabajos y se aprobaron 102 que fueron publicados en las LNCS. De ellos 9 de autores cubanos y 8 en colaboración con especialistas de otros países. De los trabajos presentados al congreso fueron seleccionados para ser extendidos y publicados respectivamente en las revistas Journal of Pattern Recognition, Journal of Pattern Recognition Letters y Journal of Real-Time Image Processing. En el congreso se impartieron dos tutoriales “Human activity recognition with 2d and 3d cameras” a cargo del Dr. Zicheng Liu y “An introduction to Markov random fields with emphasis on restricted Boltzmann machines” impartido por la Dra. Christian Igel. Además se dictaron seis conferencias magistrales “Human activity recognition with 2d and 3d cameras”por el Dr. Zicheng Liu, “Pattern Recognition in transportation” por el Dr. José Rodríguez-Serrano, “Optimal anti-bayesian Statistical Pattern Recognition” por los Drs. A. Thomas y John Oommen, “Robot, pass me the scissors! How robots can assist us in the operating room” por el Dr. Juan Wachs, “An introduction to restricted Boltzmann machines” por los Drs. Asja Fischer y Christian Igel y “Smooth signed distance surface reconstruction and applications” por el Dr. Gabriel Taubien.

Congresos Nacionales de Reconocimiento de Patrones (RECPAT)

El I Congreso Nacional de la ACRP se efectuó el 24 y 25 de noviembre del 2003 en el Centro de Prensa Internacional en La Habana, con la participación de 65 delegados y tuvo como objetivos principales: Reunir en un foro de discusión a la dispersa comunidad científica del país que desarrolla esta disciplina y conocer qué proyectos y líneas se están abordando en el nivel nacional. Aunar esfuerzos e intercambiar entre las diferentes entidades las posibilidades técnicas y de recursos humanos para la colaboración en proyectos de interés mutuo, aprovechamiento de los conocimientos y experiencias desarrolladas. Discusión sobre política científica de la especialidad y la formación de especialistas en Reconocimiento de Patrones. Reorganización de la asociación y selección de la Junta Directiva.

Entre los aspectos de interés acordados que aún mantienen vigencia podemos destacar:

Necesidad de un levantamiento en el nivel nacional de los principales problemas que requieren la aplicación de Reconocimiento de Patrones y Minería de Datos. La Asociación debe desempeñar un papel importante en su ejecución en apoyo a las instituciones.
- Consenso sobre la necesidad de implementar la preparación integral de especialistas en Reconocimiento de Patrones a partir de su instrumentación como asignatura de pregrado en carreras afines, así como fundamentar la apertura de la Maestría y Doctorado Curricular de la especialidad en varias universidades del país.
- Fue electa la Junta Directiva de la ACRP.
El II Congreso celebrado los días 25 y 26 de noviembre del 2004 en La Habana con la participación de 55 especialistas de 25 instituciones del país. Su objetivo fundamental fue romper el auto bloqueo, conocer qué se está haciendo en el tema de la investigación y la proyección de los centros del país. Entre los aspectos de interés acordados se destacan:
- Potenciar aún más nuestras fuerzas, para lo que la comunicación y el intercambio tienen que ser realmente efectivos.
- Incrementar el nivel científico de nuestra comunidad nacional. ]]> - Tener una mayor incidencia en el desarrollo del país.
- Tener una mayor presencia en el desarrollo mundial de la disciplina en especial en el área latinoamericana.
- Formar un creciente número de especialistas jóvenes en RP y MD lo que implica una mayor incidencia en la formación pre y postgraduada.
- Lograr que nuestra Asociación sea realmente una asociación nacional que promueva los objetivos antes mencionados.

En este período se creó la página web de la ACRP, se organizó un seminario científico con carácter periódico y se logró la integración en algunos proyectos de investigación de varias instituciones del país.

El III Congreso se desarrolló el 14 de Noviembre del 2005 en La Habana con la presencia de 72 delegados, de ellos 35 especialistas de Santiago de Cuba, Camagüey, Ciego de Ávila, Cienfuegos, Santa Clara y Pinar del Río. Se destacaron los resultados del año en temáticas de mucho interés como el Procesamiento y Análisis de Imágenes, el Procesamiento y Análisis de Señales, la Minería de Datos, por algunos de los colectivos. Tema obligado fue la necesidad de colaboración de los asociados para la información que enriquecería el sitio web de la ACRP, haciendo énfasis en la importancia de la divulgación tanto de los software que se realizan, los temas relacionados con la formación de nuestros especialistas, así como de cada uno de los trabajos que se desarrollan por los grupos, en cualquier parte del país, para asentar las bases para la intercomunicación y el debate. Se resaltó el aumento progresivo de trabajos que habían sido aceptados en los últimos tres CIARP.

Entre los aspectos de interés acordados se destaca la decisión de que a partir del próximo, los congresos nacionales tendrán una duración de 3 días, organizados de la siguiente forma: un día para el análisis de los asuntos administrativos de la Asociación y dos días para la exposición de trabajos científicos.

El IV Congreso sesionó los días 11, 12 y 13 de octubre del 2006 en la UCI, en La Habana, bajo la denominación de RECPAT 2006. Con una inscripción inicial de127 participantes: de Santiago de Cuba (13), Camagüey (3), Ciego de Ávila (10), Villa Clara (11), Matanzas (5), Pinar del Río (1), Mayabeque (2) y La Habana (82), de los cuales se ratificaron 136 como delegados. La participación promedio diaria en las sesiones fue de 123 delegados, que se vio incrementada por la presencia, en las distintas sesiones de 44 estudiantes invitados de la UCI.

Estuvieron presentes representantes de CENATAV, ICIMAF, CEIS y Facultades de la CUJAE, UCI, DATYS, IMRE, GEOCUBA, CEDISAP, InSTEC, Centro de Bioplantas y la UNICA, CERPAMID y CENPIS de la Universidad de Oriente, CEETI y CEI de la Universidad de Las Villas, Universidad Agraria de la Habana, las Universidades de La Habana, de Matanzas, de Ciego de Ávila y la de Camagüey.

El evento fue presidido por los miembros de la Junta Directiva. Con 5 sesiones de trabajo y 1 para la reunión anual de los afiliados a la ACPR, contó con 3 conferencias magistrales y 30 ponencias, agrupadas en las temáticas: Técnicas de RP; Biometría; Procesamiento de Señales y Voz; Procesamiento del Lenguaje Natural; Quimiometría; Minería de Textos; Procesamiento de Imágenes.

El V Congreso Nacional de Reconocimiento de Patrones, RECPAT 2007, se desarrolló en la Universidad de Ciencias Informáticas (UCI) los días 17, 18 y 19 de diciembre del 2007, en La Habana. Con una solicitud inicial de 172 inscripciones, 62 de las cuales de centros no provenientes de la capital, se ratificaron como delegados 152 personas. Estuvieron representados CENATAV, InsTec-CITMA, Centro Nacional de Neurociencias, Centro de Bioplantas de Ciego de Ávila, ICIMAF, GEOCUBA de Villa Clara, CEDISAP, CUJAE, CEIS de la CUJAE, ITM, CERPAMID y CENPIS de la Universidad de Oriente, CEETI y CEI de la UCLV, y las universidades de La Habana, de Ciencias Informáticas, Agraria de la Habana, Central de Las Villas, de Ciego de Ávila, de Cienfuegos, de Oriente, de Camagüey, de Matanzas y de Pinar del Río.

El programa del congreso estuvo dividido en 3 días, con 4 sesiones de trabajo y una para la reunión anual de los afiliados a la ACRP. Se dictaron las conferencias “Una panorámica a la desambiguación del sentido de las palabras” por la Dra. Aurora Pons Porrata y “Proyecto de mapeo cerebral humano cubano” por el Dr. Pedro Valdés Sosa. Muchos de los temas presentados propiciaron el debate, la identificación de grupos con iguales intereses y sobre todo la sugerencia oportuna de los que llevan pasos adelantados en cada una de las temáticas tratadas.

El VI Congreso Nacional de Reconocimiento de Patrones, RECPAT 2008, que debió desarrollarse el lunes 8 de septiembre en el marco del CIARP 2008, gracias a la inoportuna visita del huracán “Ike”, no se pudo realizar.

El VII Congreso Nacional de Reconocimiento de Patrones, RECPAT 2009, se desarrolló en Santiago de Cuba los días 10, 11 y 12 de diciembre de 2009. En esta ocasión, el evento se realizó por primera vez fuera de La Habana, y la sede escogida fue Santiago de Cuba, la cual acogió con su habitual hospitalidad delegados de ocho provincias del país. Las actividades del evento se desarrollaron en la Escuela Formadora de Trabajadores Sociales de la provincia, bajo el auspicio de la ACRP y la Universidad de Oriente, específicamente el Centro de Estudios de Neurociencias y Procesamiento de Imágenes y Señales (CENPIS) y el Centro de Estudios de Reconocimiento de Patrones y Minería de Datos (CERPAMID). En el marco de las sesiones científicas, se ofrecieron dos conferencias magistrales: “Videovigilancia inteligente”, a cargo del Dr. Edel García, del CENATAV; y “Evaluación de algoritmos de agrupamiento”, por el Dr. Reynaldo Gil, del CERPAMID. El programa científico estuvo compuesto por 29 trabajos, organizados en 7 sesiones, que cubrieron las áreas de Clasificación, Selección de Rasgos, Procesamiento de Imágenes, Quimiometría y Procesamiento de la Voz y el Habla. En el marco del congreso, se efectuó la reunión nacional de la ACRP, en la cual se discutió el Informe de Balance del trabajo de la Asociación durante el año y se reflexionó sobre un conjunto de problemáticas y temas de interés para los miembros. En esta reunión se analizó también el estado de los preparativos para el VIII Congreso Nacional, a realizarse a finales de este año en Ciego de Ávila, y se presentó la candidatura de Villa Clara como sede para el IX Congreso, a realizarse en 2011. El programa científico del Congreso estuvo complementado por actividades culturales y recreativas, además de visitas a museos y sitios emblemáticos de la ciudad de Santiago de Cuba.

Del 28 de febrero al 3 de marzo del 2011 se desarrolló el VIII Congreso Nacional de Reconocimiento de Patrones, RECPAT 2010, en Cayo Coco, provincia de Ciego de Ávila. Organizado por la Junta Directiva Nacional de la ACRP, la delegación de la ACRP de Ciego de Ávila, la Universidad de Ciego de Ávila y el Centro de Bioplantas. Este congreso fue, como los anteriores, un foro para el intercambio de experiencias y resultados científicos de gran parte de los grupos de investigación y especialistas del país. Fueron enviados 57 trabajos al comité de expertos, de los cuales se aprobaron para su presentación 39, para un porciento de rechazo del 32%. De estos, solo 13 fueron seleccionados para ser sometidos al comité revisor de la revista mexicana “Computación y Sistemas”, con vista a la preparación de un número especial. Todo lo cual evidencia el rigor con que fueron evaluados los trabajos, así como el nivel que va alcanzando la sesión científica del congreso. RECPAT 2010 sesionó en cinco talleres: “Señales, Video y Biometría”; “Procesamiento Digital de Imágenes”; “Minería de Textos”; “Clasificación y Selección de Atributos”; y, “Paralelismo, Minería de Datos e Inteligencia Artificial”. Se brindó una conferencia magistral y se presentaron 31 trabajos de forma oral, a una audiencia de 56 profesionales y estudiantes miembros de la ARCP. Aunque estuvieron representadas casi todas las provincias, se sintió la ausencia de las delegaciones de Camagüey, Cienfuegos y Matanzas. El congreso concluyó con la asamblea anual de la ACRP, donde se rindieron los logros alcanzados por la asociación durante el año 2010 y fue lanzada la convocatoria para el RECPAT 2011, que se celebrará en Santa Clara, y se comunicó que Camagüey sería la sede del 2012.

El IX Congreso Nacional de Reconocimiento de Patrones, RECPAT 2011, sesionó del 23 al 25 de Noviembre del 2011. La sede fue el Colegio Universitario de Formación Básica (CUFB) perteneciente a la Universidad Central de Las Villas “Marta Abreu”, en Santa Clara, Villa Clara. Por primera vez el RECPAT se realiza dentro del Congreso de la Sociedad Cubana de Matemática y Computación (SCMC) COMPUMAT 2011, a cuya inauguración asistió el entonces Ministro de Educación Superior, Ms C. Miguel Díaz Canel. De 45 trabajos aceptados al RECPAT se expusieron 34 oralmente, ocho en posters, y tres no se presentaron por la ausencia de los autores. Las presentaciones orales se dividieron en cuatro temáticas: Minería de Texto y Datos; Procesamiento de Señales; Procesamiento de Imágenes y Video; Técnicas del Reconocimiento de Patrones y Aplicaciones.

Desde la ACRP se han dado pasos muy valiosos en el desarrollo de la disciplina en el país y el reconocimiento internacional ha ido creciendo paulatinamente. Hay logros visibles de la colaboración nacional e incluso de la internacional debido a las acciones de la asociación. Sin dudas hay mucho aún por hacer. Es seguro que lograremos resultados de mucho valor para la disciplina y para el país porque vamos por el camino correcto y contamos con un creciente apoyo de especialistas de todas las generaciones.

Para que se tenga una idea más completa de lo que fueron los inicios del desarrollo de la disciplina en el país, algunas de las primeras publicaciones en estas líneas de trabajo que aparecen publicadas a partir de 1978 se listan al final de este trabajo. Un grupo de 157 publicaciones entre esa fecha y 1996 se referencian para tener una idea de los resultados alcanzados al inicio de estas investigaciones.

En este artículo se han expuesto las principales motivaciones prácticas que dieron origen al surgimiento del Reconocimiento de Patrones en nuestro país. Se han mencionado también a los principales grupos que enfrentaron estas tareas y algunos de sus primeros resultados.

En las referencias bibliográficas que se dan a continuación el lector podrá hallar una imagen bastante clara de la evolución de la disciplina y de las tendencias que se fueron conformando en esos primeros casi 20 años de trabajo científico. Es oportuno destacar la relevancia que han tenido en esta positiva evolución de la disciplina en nuestro país la Asociación Cubana de Reconocimiento de Patrones y su congreso nacional (RECPAT) así como la creación y participación en los congresos iberoamericanos de la disciplina (CIARP). Ambos constituyen hoy también pilares importantes de su desarrollo tanto en los aspectos teóricos como en las aplicaciones de esta rama del conocimiento a los problemas prácticos que tiene nuestro país. Constituye además una atractiva zona de investigaciones teóricas donde ya muchos desarrollan sus estudios de postgrado. Y lo más interesante, todavía hay mucho por hacer y lo mejor está por venir.

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