El académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica (DIE) de la Universidad de Santiago de Chile, Javier Bórquez, finalizó su PhD en Ingeniería Eléctrica en la University of Southern California (USC), una de las casas de estudio más prestigiosas de Estados Unidos. Su investigación doctoral, titulada “Análisis de seguridad para sistemas autónomos del mundo real: De sistemas de alta dimensión e híbridos a la adaptación en línea”, se inserta en uno de los campos desafiantes de la ingeniería: la seguridad de sistemas autónomos reales.
Desde 2021, Bórquez forma parte del Safe and Intelligent Autonomy Lab (SIA-Lab), o Laboratorio de Autonomía Segura e Inteligente, liderado por el profesor Somil Bansal. El laboratorio busca diseñar sistemas y robots capaces de operar de forma segura y con un rendimiento confiable en entornos nuevos e inciertos, especialmente cuando emplean inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático para la toma de decisiones y el control.
En este espacio, el académico ha enfocado su trabajo en el desarrollo de herramientas matemáticas y computacionales orientadas a garantizar el comportamiento seguro de sistemas autónomos, como vehículos sin conductor, drones y robots móviles. “Nuestra herramienta principal consiste en identificar regiones seguras e inseguras de operación para estos sistemas. Por ejemplo, si un vehículo se encuentra a cinco metros de una pared, no es lo mismo que vaya a 10 km/h o a 120 km/h: en el primer caso puede frenar a tiempo, en el segundo, la colisión es inevitable. Este tipo de análisis nos permite, a partir de modelos del sistema, determinar todos los estados del entorno que son seguros y diseñar controladores automáticos que mantengan siempre la operación dentro de esa zona segura”, explica Bórquez.
Con la creciente incorporación de sistemas autónomos en espacios compartidos con personas, como el transporte, la logística o la atención urbana, el académico destaca que su investigación busca asegurar que estos sistemas operen de forma confiable. “Para poder garantizar seguridad, los modelos que usamos deben reflejar fielmente el comportamiento del sistema en el mundo real. En este contexto, la IA y el aprendizaje automático permiten construir modelos más precisos a partir de datos reales. Por ejemplo, es posible entrenar redes neuronales con datos de conducción humana para representar el comportamiento de otros vehículos o peatones, e incorporar estos modelos en los cálculos que determinan las zonas de operación segura”.
Bórquez plantea que además de permitir evaluar, validar y garantizar comportamientos seguros “estas herramientas pueden contribuir a establecer diferentes exigencias normativas y restricciones de uso según el nivel de garantías que un sistema ofrezca. Esta diferenciación es clave para avanzar hacia una adopción responsable de tecnologías autónomas”, comentó.
En ese sentido, su experiencia también representa una oportunidad para contribuir al desarrollo tecnológico del DIE USACH, aportando desde la investigación para el fortalecimiento de las capacidades del Departamento en áreas como robótica y sistemas autónomos, integrando enfoques actuales que combinan control, aprendizaje automático y análisis de seguridad. “Me interesa impulsar iniciativas concretas: crear un laboratorio, postular a fondos competitivos y generar vínculos con la industria y centros de investigación. En particular, espero mantener lazos activos con la University of Southern California (USC) y Stanford University, lo que no solo nos permitirá mantenernos a la vanguardia, sino también abrir oportunidades de colaboración y formación para futuros estudiantes del DIE”, concluye.
Durante su etapa formativa, Javier fue distinguido como el mejor ingeniero de su promoción, reconocimiento que refleja su compromiso y excelencia académica. Es ingeniero eléctrico y magíster en ciencias de la ingeniería por la Universidad de Santiago de Chile (USACH), donde obtuvo su título profesional en 2015 y concluyó sus estudios de postgrado en 2018. Actualmente, se encuentra próximo a iniciar sus labores de docencia en el Departamento de Ingeniería Eléctrica (DIE) de la USACH, desempeñándose como profesor a media jornada en el área de control automático.
Respecto a su futuro profesional, señala que su objetivo es retornar a Chile para formar un laboratorio de robótica y sistemas autónomos enfocado en la seguridad, “El futuro donde convivimos con robots en distintas áreas de nuestra vida cotidiana parece cada vez más cercano, y quiero contribuir a preparar a los futuros profesionales de Chile para los desafíos que eso implica”, indicó Javier.
