Premio Fronteras del Conocimiento para las matem¨¢ticas de la imagen digital

La explosi¨®n de la imagen digital y del tr¨¢fico de fotograf¨ªas y v¨ªdeos por Internet tiene mucha matem¨¢tica detr¨¢s. De su mano se han desarrollado las t¨¦cnicas de compresi¨®n de datos que permiten concentrar en una cantidad manejable de bites el ingente volumen de informaci¨®n de las im¨¢genes. Precisamente por sus trabajos punteros en este campo de la compresi¨®n de datos y las t¨¦cnicas de imagen reciben este a?o los matem¨¢ticos Ingrid Daubechies y David Mumford el premio Fronteras del Conocimiento 2013 en la categor¨ªa de Investigaci¨®n B¨¢sica. El galard¨®n, de la Fundaci¨®n BBVA, est¨¢ dotado con 400.000 euros a repartir entre los dos cient¨ªficos, cuyos trabajos de alt¨ªsimo nivel, est¨¢n a caballo entre la investigaci¨®n b¨¢sica, puramente te¨®rica, y sus amplias aplicaciones en el mundo de las tecnolog¨ªas de la informaci¨®n.

Daubechais, 58 a?os, pone un ejemplo muy claro de su campo de trabajo con las llamadas ond¨ªculas (wavelets): "En la transmisi¨®n de un partido de f¨²tbol se pueden tener im¨¢genes n¨ªtidas de los jugadores, pero no de la hierba, que no importa tanto". Y es que las ond¨ªculas son una herramienta que permite descomponer una imagen en elementos m¨¢s simples, de manera que se puede transmitir im¨¢genes con mucha carga de informaci¨®n sin perder calidad. Las investigaciones de esta catedr¨¢tica del Departamento de Matem¨¢ticas de la Universidad Duke (EE UU) se aplica, por ejemplo, en el est¨¢ndar de compresi¨®n de im¨¢genes JPG 2000. Adem¨¢s, su trabajo es una poderosa herramienta de investigaci¨®n en matem¨¢tica pura.

Mumford (76 a?os) se plante¨® un gran reto en la d¨¦cada de los ochenta: describir matem¨¢ticamente la habilidad humana para comprender una imagen. "No valoramos el hecho de que nosotros entramos en una habitaci¨®n y, r¨¢pidamente, entendemos qu¨¦ vemos, pero cuando se intenta que lo haga un robot se comprueba que es un problema muy dif¨ªcil", explica este catedr¨¢tico de la Universidad Brown (EE UU). Una de sus aportaciones es considerar que el cerebro trabaja integrando lo que percibe en cada momento con informaci¨®n previa. "Por ejemplo, si estoy caminando por Boston y oigo un rugido, s¨¦ que es muy poco probable que se trate de un tigre, as¨ª que reconozco el motor de un cami¨®n". Su investigaci¨®n se orienta a intentar describir matem¨¢ticamente esta capacidad humana y avanzar hacia la visi¨®n digital.

El jurado del Premio Fronteras del Conocimiento en Investigaci¨®n B¨¢sica (F¨ªsica, Qu¨ªmica y Matem¨¢ticas), presidido en esta quinta edici¨®n por el Premio Nobel de F¨ªsica Theodor W.H?nsch (Instituto Max Planck de ?ptica Cu¨¢ntica), destaca de Daubechais y Mumford "los trabajos en teor¨ªa matem¨¢tica que han tenido una gran influencia en campos variados de aplicaci¨®n, desde la compresi¨®n de datos hasta el reconocimiento de patrones".

¡°Las matem¨¢ticas no son m¨¢s que sentido com¨²n llevado al extremo¡±, dice Daubechies

Mumford ha explicado, tras agradecer el premio y destacar la importancia de que las matem¨¢ticas est¨¦n incluidas en las ciencias b¨¢sicas, que uno de los grandes misterios que aborda la ciencia es c¨®mo funciona el cerebro. ?l desarroll¨® teor¨ªas matem¨¢ticas que est¨¢n en los cimientos de la visi¨®n artificial. Naci¨® en el Reino Unido, pero se traslad¨® con su familia, con solo tres a?os, a EE UU. Este matem¨¢tico recibi¨®, en 1974, la prestigiosa Medalla Fields por su aportaci¨®n al campo de la geometr¨ªa algebraica y, en 2008, el Premio Wolf en Matem¨¢ticas. Dirigi¨® el Departamento de Matem¨¢ticas de Harvard entre 1981 y 1984 y la Divisi¨®n de Ciencias aplicadas de la misma Universidad, desde 1985 hasta 1997. Destaca en su dilatada carrera investigadora su inter¨¦s por conectar disciplinas cient¨ªficas, al fin y al cabo, su trabajo tiene ramificaciones en ciencias cognitivas, biolog¨ªa, psicolog¨ªa de la percepci¨®n, neurolog¨ªa, etc¨¦tera.

Daubechies estudi¨® f¨ªsica, pero dentro de la f¨ªsica te¨®rica siempre se sinti¨® atra¨ªda por las matem¨¢ticas, as¨ª que no considera que realmente hiciera una transici¨®n entre un campo y otro, seg¨²n ha explicado tras conocer la decisi¨®n del jurado y su galard¨®n. "Siempre me interesaron las herramientas matem¨¢ticas para hacer cosas", ha dicho. Desde la d¨¦cada de los ochenta trabaja en Estados Unidos y actualmente es catedr¨¢tica de la Universidad Duke. Adem¨¢s, como ha recordado el secretario del jurado del premio, el cient¨ªfico espa?ol Avelino Corma, es la primera mujer que preside la Uni¨®n Matem¨¢tica Internacional, desde 2010. Extender el conocimiento matem¨¢tico y mejorar la educaci¨®n en esta ciencia es uno de sus objetivos. ¡°Los chicos en el instituto tienden a odiar las matem¨¢ticas pero lo que no les gusta es c¨®mo se las ense?an, lo que es muy distinto de lo que son las matem¨¢ticas en realidad", afirma. "La gente cree que las matem¨¢ticas son algo misterioso, pero no, no son otra cosa que sentido com¨²n llevado al extremo".

Mumford desarroll¨® teor¨ªas matem¨¢ticas que est¨¢n en los cimientos de la visi¨®n artificial

Los Premios Fronteras del Conocimiento en esta categor¨ªa destacan "el papel central que tiene las ciencias b¨¢sicas con independencia de que su traslaci¨®n a la aplicaci¨®n sea m¨¢s o menos dilatada y tortuosa", ha se?alado Rafael Pardo, director de la Fundaci¨®n BBVA. "En un contexto econ¨®mico marcado por una crisis prolongada y por respuestas inmediatas a algunas de sus causas y manifestaciones, la ciencia, el medio ambiente y la cultura han perdido posiciones en la agenda de prioridades p¨²blicas", se?ala la Fundaci¨®n, que quiere, con estos galardones, "trasladar el mensaje de la trascendental relevancia de esos ¨¢mbitos para el bienestar colectivo y las oportunidades de las personas". Las ocho categor¨ªas de los premios anuales Fronteras del Conocimiento son: Biomedicina; Ciencias B¨¢sicas; Tecnolog¨ªas de la Informaci¨®n y la Comunicaci¨®n; Cambio Clim¨¢tico; Ecolog¨ªa y Biolog¨ªa de la Conservaci¨®n; Econom¨ªa, Finanzas y Gesti¨®n de Empresas; Cooperaci¨®n al Desarrollo y M¨²sica Contempor¨¢nea. En el proceso de evaluaci¨®n previa de los candidatos a los galardones y en la selecci¨®n de los miembros de los jurados internacionales colabora el Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas (CSIC).