El estudio matemático de señales
 
Entrevista con Marcela Morvidone*, quien investiga en aplicaciones del Análisis Armónico al tratamiento de señales, y se desempeña en el IMAL - Instituto de Matemática Aplicada del Litoral** -Güemes 3450, de nuestra ciudad-. Entre otros resultados, estos estudios permiten detectar cuándo una máquina empieza a producir piezas defectuosas.
Marcela MorvidonePara comenzar, ¿qué es el Análisis Armónico?
Se trata de una disciplina que empieza como tal en el siglo XIX con el francés Jean-Joseph Fourier, cuya obra máxima es la Teoría Analítica del Calor, uno de los trabajos fundamentales de la física matemática de dicho siglo. En la obra mencionada se inicia lo que hoy se conoce como Análisis de Fourier y que conduce, en su última relación con las ecuaciones básicas de la física matemática, al Análisis Armónico. Más tarde, la técnica desarrollada por Fourier se usó para guardar y reproducir señales de sonido e imágenes, y en años recientes algunas generalizaciones del esquema de Fourier, como por ejemplo las wavelets u ondelettes (onditas), han tenido aplicaciones profundas y esenciales en las ramas más diversas de la ciencia y la tecnología.

¿Qué debemos entender por “señales”?
Se denomina así a los fenómenos físicos, limitados en el tiempo, emitidos por una fuente o recibidos por un sistema capaz de captarlo. Naturaleza aparte, pensemos, por ejemplo, en la relación control remoto-televisor.

¿En qué consiste su trabajo de investigación?
En el uso de métodos matemáticos para desarrollar estrategias que permitan proponer una solución a un problema particular del área del tratamiento de señales. Justamente, de importancia fundamental para el estudio de las mismas son las mencionadas ondelettes, que constituyen una de las herramientas matemáticas que más interés ha despertado en el mundo del tratamiento de la información en los últimos años. En la actualidad, estoy trabajando en problemas de análisis de señales en una y dos dimensiones. En el primer caso, se trata de encontrar “saltos”, o discontinuidades, que corresponden a comportamientos singulares de la señal en estudio. Una de las numerosas aplicaciones se encuentra, por ejemplo, en algunos problemas de estadística como el control de una máquina que produce piezas en serie: es importante detectar el momento en que la máquina empieza a producir piezas defectuosas. En el caso bidimensional, las señales en las que me intereso son específicamente imágenes, en relación con las cuales se tratan problemas tales como la detección de bordes, la restauración de la imagen “verdadera” a partir de una (imagen) observada -generalmente borrosa y afectada por ruido-, la segmentación de imágenes, entre otros.

¿Cuándo comenzó a interesarse en las ondelettes y sus aplicaciones?
Hace casi diez años. Este tema empezó a ser muy popular en la comunidad matemática en la década del ’80, y es aún de gran actualidad pues es una alternativa valiosa al método original de Fourier para la solución de numerosas situaciones.

Sé que también se ha capacitado en el exterior. ¿Dónde lo hizo y en qué campo?
Gracias a una beca obtenida en el marco del programa FOMEC (Fondo para el Mejoramiento de la Calidad Universitaria), he realizado mi Doctorado en Matemática Aplicada en la Université de Provence, en Marsella (Francia), dirigida por el profesor Bruno Torresani. El tema de trabajo fue el estudio e implementación de métodos aplicados a la detección de señales moduladas en amplitud y en frecuencia. Luego, financiada por una beca Marie Curie, dentro del Programa HASSIP (Análisis Armónico y Estadístico para el Procesamiento de Imagen y Señal) de la Unión Europea, realicé un posdoctorado en la Université Catholique de Louvain, Lovaina la Nueva, en Bélgica. En esa oportunidad, me dediqué al estudio de métodos para analizar señales definidas sobre superficies esféricas, y también me interesé por temas relacionados con el tratamiento de imágenes.

De su disciplina, ¿qué aplicación práctica podemos reconocer en nuestra vida cotidiana?
A diario, las señales aparecen de innumerables maneras: en tecnologías multimedia, en radiotelefonía, en el campo de la Medicina (mamografía, ecografía, electrocardiograma), en sismografía, por citar unos pocos ejemplos.

¿Existen otros matemáticos dedicados al mismo tema que usted?; ¿dónde?
Sí, y son numerosos. Se encuentran en las Universidades de Munich, Viena, Princeton, Stanford, Minnesota, Marsella, París, así como en la UNER y en la UBA, por nombrar sólo algunos sitios.

(*) Lic. en Matemática (UNL) y Dra. en Matemática (Université de Provence; Francia). Es becaria post-doctoral del Conicet y docente en la Facultad de Ingeniería Química - FIQ (UNL). (**) Dependiente del Conicet y de la UNL.

Entrevistó: Lic. Enrique A. Rabe - ACS / Ceride -.

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Publicado el 5 de marzo de 2005