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Este inventor dio forma a la tecnología de hoy ¡y casi nadie lo conoce!

13-09-2016
El Filtro de Kalman está tras gran parte de la tecnología actual.

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El 2 de julio de este año, murió un hombre al que la tecnología moderna le debe mucho. Su importancia para el desarrollo del mundo moderno se podría asimilar a la de Steve Jobs, Stephen Hawking o Mark Zuckerberg, pero pocos lo conocen, quizás porque la explicación sobre su fantástica invención, puede ser algo más complicada que la descripción de una red social.

Rudolf Kálmán, el ingeniero detrás de todo

Rudolf Kálmán fue un ingeniero húngaro que se vio obligado a emigrar a los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial. Siempre estuvo interesado en la ingeniería eléctrica, por lo que se matriculó en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, donde logró su título en 1953. Un año después, ya estaba ejerciendo como profesor en la misma carrera.

Gracias a su inteligencia fuera de serie, en 1960 creó lo que sería conocido como “el filtro de Kalman”, un algoritmo que se encuentra tras gran parte de la tecnología que conocemos hoy en día y que le significó, en vida, grandes honores. El año 2009, el presidente Barak Obama le concedió la Medalla Nacional de Ciencia de Estados Unidos.

El filtro de Kalman

Este algoritmo permite identificar el estado oculto (o no medible) de un sistema dinámico lineal, aunque esté sometido a ruido blanco auditivo. En palabras más simples, este filtro calcula las variables impredecibles como la dirección, la ubicación o la velocidad, de manera muy precisa, aunque haya efectos de ruido.

Quienes saben algo de ingeniería conocen una premisa básica: sólo se puede controlar lo que se puede medir. Y entre más precisa sea esa medición, mejor será el control que se tenga sobre ello. Esto es lo que posibilita el Filtro de Kalman: mediciones exactas que otorgan a la humanidad el control sobre variables que antes eran impredecibles.

Si aún te parece demasiado compleja esta explicación, espera a ver la diversidad de aplicaciones que el filtro de Kalman ha tenido a lo largo de los últimos 50 años.

En primer término, el Filtro de Kalman se utiliza en sistemas aerospaciales y en vehículos robóticos que exploran nuestros océanos. Es decir, el sistema es útil para todas las exploraciones de mundos desconocidos que realiza la humanidad hoy día, ya sea en el espacio o en la profundidad del mar.

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La llegada del hombre a la Luna

Por ejemplo, pensemos en los retos a los que se enfrentaron los ingenieros que tuvieron a su cargo el diseño de las misiones Apolo, en la década de los sesenta. ¿Hubiesen sido capaces de llegar a la Luna sin este algoritmo? Pues probablemente no, porque los datos de los computadores que utilizaban y las mediciones de los sensores, giroscopios, acelerómetros y radares, eran muy “ruidosos” y estaban llenos de errores. Si sólo hubiesen acelerado con rumbo a la Luna, alguno de estos errores les hubiese impedido llegar a buen término la misión.

Fue en este contexto en donde Rudolf Kálman publicó por primera vez sus estudios, los que finalmente posibilitaron el alunizaje. Existieron quienes habían sacado cálculos semejantes a los de Kálmán con anterioridad, sin embargo, su descubrimiento fue innovador al crear soluciones en vista del emergente mundo digital.

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El Filtro de Kalman en nuestra vida diaria

Algunos cálculos, posibilitados por el Filtro de Kalman, suceden a diario dentro de nuestros smartphones y también dentro del sensor de nuestro GPS. Por ejemplo, si vas en auto y, de pronto, entras a un túnel, el GPS pierde su señal y los cálculos que estaba realizando. Sin embargo, gracias al Filtro de Kalman, al salir del túnel, retoma rápidamente el contacto.

Los usos futuros del Filtro de Kalman

Se espera que esta tecnología continúe teniendo durante la próxima década variados usos, sobre todo en lo relativo a tecnologías de consumo o lo que se conoce como “el Internet de las cosas”.

Recordemos que su principal uso es el poder ubicar objetos con precisión, aunque exista ruido de por medio. Esta tecnología puede utilizarse, por ejemplo, en el diseño de vehículos autónomos, casas inteligentes, videojuegos de realidad aumentada o robots diseñados para trabajar en fábricas o a domicilio.

Cuando el Internet de las cosas adquiera más desarrollo, cada artefacto conectado a la red deberá poder ser ubicado con precisión, para así poder medirlo y controlarlo con total seguridad.

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La muerte de Kálmán, hace ya más de dos meses, no recibió el reconocimiento necesario que requeriría un matemático que solucionó grandes problemas de la ciencia. Esperemos que el tiempo consagre su nombre como se debe.

¿Sabes qué otros usos tiene hoy el Filtro de Kalman?

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