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Premio QIA 2019. Sector público. UNIVERSIDAD DE ALCALÁ: MESMERISE® (Multi-Energy High Resolution ModularScan System for Internal and ExternalConcealed Commodities). (Madrid).
La Universidad de Alcalá, además de cómo entidad coordinadora, ha tenido un papel tractor del equipo multidisciplinar con participación de los equipos de Inteligencia Artificial dirigido por el catedrático D. Saturnino Maldonado Bascón, de Infrasonidos dirigido por el profesor D. Juan Antonio Martínez Rojas, de anatomía y cirugía dirigido por la profesora Dña. Ana Slocker de Arce, unidad de animalario dirigida por el catedrático D. Juan Soliveri de Carranza y el de Ingeniería Mecánica dirigido por el propio coordinador del proyecto catedrático D. José Luis Pérez Díaz.
Sólo una universidad que combina una facultad de medicina con una escuela politécnica y que cuenta con eficaces unidades de apoyo a la investigación como el animalario puede afrontar con éxito una tarea semejante.
Los centros de investigación españoles CIEMAT e INTA dependientes de los ministerios de Economía y Defensa han tenido papeles importantes en la medida de las dósis de radiación empleada y emitida por el XMESMERISE –realizada por el equipo dirigido por la Dra. Alicia Álvarez- y en la realización de ensayos con explosivos y otras sustancias –con la activa participación de los grupos dirigidos por el Dr. Raúl López Sánchez y el Cte. Jesús López Gálvez.
La activa participación de los usuarios finales incluyendo la unidad de Costas y Fronteras de la Guardia Civil ha permitido la correcta dirección de las investigaciones hacia el desarrollo de dispositivos prácticos.
La participación española se completa con la activa ingeniería madrileña San Jorge Tecnológicas –especialmente el grupo encabezado por D. Javier Corella – con un papel clave en la creación de la nueva tecnología de inspección por ondas infrasónicas Z-MESMERISE. Esta pequeña empresa especializada en el desarrollo de prototipos, bancadas de ensayo y nuevas tecnologías tanto mecánicas como electrónicas ha desarrollado el prototipo final de ZMESMERISE.
TÍTULO DE LA INNOVACIÓN
MESMERISE® (Multi-Energy High Resolution Modular Scan System for Internal and External Concealed Commodities)
DESCRIPCIÓN CORTA DE LA INNOVACIÓN
Es una tecnología para la detección rápida, automática y sin contacto de sustancias y objetos ilícitos escondidos bajo las ropas o en el interior del cuerpo humano (drogas, explosivos, armas).
DESCRIPCIÓN DE LA INNOVACIÓN
MESMERISE® es el resultado de 3 años de investigación financiados por el programa H2020 de la Unión Europea con 5 M€, coordinados por la Universidad de Alcalá de Henares han participado decenas de investigadores, ingenieros, médicos, técnicos y oficiales del ministerio del interior del Reino Unido (Home Office); la Guardia Civil (Ministerio del Interior) de España, las aduanas de Noruega, centros de investigación como el CEA-LETI de Francia, y el INTA y el CIEMAT de España; y empresas como Detection Technology de Francia, ADANI de Bielorusia, San Jorge Tecnológicas SL de España, Saint George Tech Ltd. de Reino Unidos, BPE de Alemania, así como la Universidad del Danubio Bajo de Rumanía.
Esta nueva tecnología es de aplicación para la seguridad de lugares públicos con mucha afluencia de gente como aeropuertos, estadios deportivos, conciertos, museos, etc. Mediante el uso de estos sistemas de detección, la inspección individual es mucho más rápida, sin riesgos para la salud y más respetuosa con la intimidad y privacidad de las personas sometidas a controles para la búsqueda de sustancias u objetos ilegales tales como explosivos, drogas, dispositivos electrónicos no permitidos, armas de fuego o armas blancas.
Se han desarrollado dos tecnologías complementarias de detección de objetos escondidos bajo la ropa o en el interior del cuerpo humano: X- MESMERISE® y Z- MESMERISE®.
X- MESMERISE® es un dispositivo de detección de objetos y sustancias especialmente ocultos en el interior del cuerpo aunque también detecta los adheridos exteriormente a él. Este dispositivo aplica una dosis de radiación ultra baja de rayos-X (6-7 µSv) en un total de 14 segundos, generando así una imagen espectral a partir de los fotones que han impactado sobre los sensores multiespectrales que conforman el detector del escáner.
Es el primer escaner corporal que emplea información multiespectral para la identificación de las sustancias y la mejora de la sensibilidad y además emplea inteligencia artificial para la detección automática de los objetos sin que sea necesaria la intervención de un inspector humano ni la formación de una imagen explícita de la persona inspeccionada (al contrario que otros sistemas que forman imágenes de cuerpo “desnudo”). Además es capaz de detectar objetos y sustancias que no son fácilmente detectables por otros métodos.
La imagen obtenida no afecta a la intimidad de la persona escaneada, puesto que mediante un algoritmo de inteligencia artificial se proporciona una imagen “máscara”, es decir, se oscurece la silueta del individuo mostrando únicamente resaltadas las zonas en las que se encuentra un objeto o sustancia sospechosa. Mediante este procedimiento, el supervisor de seguridad puede saber si el muestreo es positivo o negativo y en qué área se encuentra cada objeto o sustancia.
Se han desarrollado dos prototipos del dispositivo X- MESMERISE®. El primero proporciona una imagen de cuerpo entero mientras que el segundo se focaliza en la zona torácico-abdominal. El primero es adecuado para la detección de objetos y sustancias a lo largo de todo el cuerpo –por ejemplo para su empleo en cárceles o minas de metales preciosos-, mientras que en el segundo prototipo busca un mayor detalle en la zona torácico-abdominal que es la franja del cuerpo más utilizada por los traficantes de droga para el transporte de sustancias ilegales a través de aeropuertos y aduanas.
En el caso de X- MESMERISE® el sujeto escaneado recibe una dosis de radiación ultra baja -similar a la radiación cósmica que se reciben los pasajeros de un vuelo comercial en 20 minutos de vuelo. Es 1000 veces inferior a la que se recibe en una radiografía médica.
Z- MESMERISE® es un dispositivo de detección de objetos adheridos al cuerpo que se basa en el empleo de infrasonidos -ondas acústicas de muy baja frecuencia. Las ondas interaccionan con el cuerpo del individuo y su reflejo es recogido en una serie de micrófonos. El sitema procesa esta señal y es capaz de distinguir si la persona lleva adherido al cuerpo algún objeto como puede ser un cinturón de explosivos, drogas o armas.
Esta tecnología permite, en tan sólo 7 segundos, la detección de objetos escondidos bajo la ropa sin necesidad de tocar a la persona. Evita la necesidad de cacheos, lo cual resulta incómodo e invasivo para la persona inspeccionada y peligroso para el agente de la autoridad correspondiente encargado de la inspección.
Este dispositivo es totalmente inocuo ya que las ondas acústicas no afectan en absoluto a la salud de los individuos, siendo éstas además muy frecuentes en la naturaleza.
Existe un prototipo de este dispositivo focalizado en el tronco.
Esta tecnología es completamente novedosa puesto que no hay nada semejante y es la primera vez que se emplean ondas sonoras para esta finalidad.
INNOVACIÓN
MESMERISE® supone un innovador método de detección de sustancias y objetos ilegales tanto de forma interna (X-MESMERISE®) como externa (X-MESMERISE® y Z-MESMERISE®).
El empleo de sensores cuánticos de información espectral y la inteligencia artificial permiten que X-MESMERISE® mejore la sensibilidad reduciendo la dósis de rayos X necesaria para la detección, mejorando los umbrales de detección –aumentando la seguridad-, extendiendo en catálogo de objetos detectables y al tiempo aumentando el respeto a la privacidad al evitar la formación de una imagen explícita de la persona escaneada.
Por otro lado, la nueva tecnología de interrogación infrasónica Z-MESMERISE® aumenta la seguridad de los inspectores que no necesitan tocar a los presuntos terroristas que puedan llevar cinturones de explosivos y al tiempo el respeto a la intimidad de la persona inspeccionada a la que nadie tiene ahora que tocar para poder “cachearla”.
AUTOEVALUACIÓN DE LA UTILIDAD
Los prototipos de ambas tecnologías se han demostrado en entorno relevante y en laboratorio respectivamente. De esta forma el X- MESMERISE está listo para se empleado de forma piloto en un puesto de inspección. Actualmente se ha propuesto a los ministerios del interior de España y Reino Unido conseguir la autorización para dicho empleo.
El Z- MESMERISE requiere una maduración para poderse ensayar en un entorno real, pero ya es capaz de poder detectar cinturones de explosivos-drogas y armas en el tronco. En cuanto esté ensayada se podrá instalar en los puntos de control y de seguridad en aeropuertos, eventos masivos, edificios públicos, medios de transporte, etc.
APRENDIZAJE
Los distintos dispositivos MESMERISE® son el resultado de 3 años de investigación en el proyecto europeo H2020 MESMERISE, en el cual se empleó como base nuevos detectores integrados espectrales de rayos X desarrollados por MULTIX (actualmente DETEE), junto con algoritmos específicamente desarrollados de Inteligencia artificial así como un descubrimiento que se ha realizado que es la resonancia acústica de la piel –cuando esta no tiene nada pegado o adherido que no sea ropa.
Sobre estos métodos, el proyecto MESMERISE® desarrolló una tecnología propia de la que nacieron los dispositivos X-MESMERISE® y Z-MESMERISE®.
AUTOEVALUACIÓN DE LA ORIENTACIÓN AL CLIENTE
Si se considera al cliente como el usuario final, es decir, el individuo que tiene que ser sometido a un control de seguridad, las tecnologías MESMERISE® le suponen una reducción en el tiempo de espera en caso de ser considerado sospechoso por los encargados de seguridad en un puesto de control. Los distintos dispositivos MESMERISE® permiten detectar sustancias y objetos escondidos en apenas unos segundos (14 segundos para X-MESMERISE® y 7 segundos para Z-MESMERISE®) pudiéndose evitar así pasar varias horas en una sala de espera o ser sometido a una radiografía convencional. Además, se les garantiza también a los usuarios una disminución de la invasión de su intimidad, evitándose cacheos innecesarios e incómodos.
Si en cambio, se considera a los inspectores como los clientes de estas tecnologías, la aplicación de los distintos dispositivos MESMERISE® les proporciona una mayor seguridad a la hora de realizar cacheos en el caso de que se sospeche que un sujeto puede ser portador de sustancias explosivas y una mayor comodidad en el proceso de detección puesto que la inteligencia artificial le ayuda a la detección y hace que sea más fiable y sensible y no dependa del operador humano –cansancio, habilidad, etc.
AUTOEVALUACIÓN DE LA EFECTIVIDAD
El proyecto ha generado tecnologías que mejoran el rendimiento en la inspección y detección de objetos ilícitos escondidos con mayor rapidez, conveniencia y respeto. Facilitará el acceso seguro de multitudes a estadios, conciertos, aeropuertos, etc.
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