Técnicas de análisis de señales aplicadas a la decodificación automática de radio digital

Alumn investigador: Arturo Amando Herreras Redondo

Departamento o Instituto Universitario: Teoría de la Señal y Comunicaciones e Ingeniería Telemática

Tareas realizadas:

Durante estos meses, se han llevado a cabo todas las fases necesarias para el correcto desarrollo del proyecto de colaboración. En un primer momento, se definieron las características deseadas para el producto final, así como los pasos que debíamos seguir para lograr los objetivos propuestos. En los primeros meses se trabajó con distintas herramientas tecnológicas, como walkie-talkies militares, herramientas de decodificación, dispositivos SDR (Software Defined Radio) o transcriptores inteligentes como Whisper, para lograr entender las herramientas de las que disponíamos, qué podíamos hacer con ellas y lo que nos podían aportar de cara al futuro. A continuación, se definió con más precisión cuál iba a ser el camino a seguir: el objetivo marcado fue desarrollar una herramienta capaz de integrar herramientas de decodificación, transcripción y análisis, para obtener así una herramienta mucho más potente, capaz de extraer toda la información de señales conversacionales de radio. A partir de ahí se inició la fase de desarrollo de la herramienta. Se comenzó implementando las herramientas esenciales por separado para, a continuación, enlazarlas mediante directorios en común y ejecución simultánea basada en hilos. Más adelante se integraron exitosamente las distintas herramientas bajo una única interfaz sencilla y esquemática. Los últimos pasos fueron desarrollar una interfaz mucho más avanzada y completa, además de un sistema de registros completamente funcional que permite guardar toda la información y los ficheros en el transcurso de la ejecución de la aplicación. Una vez desarrollado el producto final, se llevaron a cabo las tareas necesarias para cerrar completamente el proyecto: se comprobó concienzudamente el rendimiento y la fiabilidad de la aplicación, se extrajeron conclusiones tanto sobre el producto como sobre todo el proceso de desarrollo y, sobre todo, se definieron unas líneas futuras. Algunas de estas líneas futuras son: la posibilidad de integrar el sistema en una base de datos, la mejora del transcriptor mediante reentrenamiento o la inclusión de más herramientas de análisis de texto. Estas han sido las tareas más importantes en cuanto al desarrollo del proyecto, pero también hay que mencionar otras tareas como el desarrollo de manuales de programación y manuales de uso de la aplicación, de un vídeo a modo de resumen o de todo el trabajo de investigación que se realizó antes y durante el desarrollo.

Objetivos alcanzados:

El objetivo principal del proyecto era obtener una herramienta que integrase exitosamente decodificación, transcripción y análisis, ya que, de esta manera, la herramienta integrada multiplicaría las posibilidades y el potencial de cada una de estas herramientas por separado. Además, gracias a los avances de la inteligencia artificial, hay multitud de herramientas punteras que todavía no habían sido integradas bajo una interfaz única. Esto lo comprobamos realizando un estudio del estado del arte en búsqueda de una herramienta que pudiese decodificar, transcribir y analizar textos mediante inteligencia artificial. Se llegó a la conclusión de que no había ninguna herramienta de estas características, por lo que a partir de ahí se marcó el objetivo principal definido. Para llegar a este ambicioso objetivo, se definieron distintos objetivos secundarios que acabarían permitiendo lograr el objetivo principal, además de otros que aumentaban la calidad del producto final, sobre todo de cara al usuario. Por ejemplo, el primer objetivo secundario fue lograr la implementación de herramientas independientes de suficiente calidad, es decir, encontrar un transcriptor de alto nivel, una herramienta de decodificación potente y librerías de análisis de texto variadas. Si alguno de estos elementos no cumpliese los requisitos de calidad, el producto final perdería gran parte de su valor. A continuación, se definieron otros objetivos como integrar exitosamente estos elementos, desarrollar una interfaz agradable en el sentido estético, amigable y fácil de utilizar; desarrollar un sistema de registros que permitiese guardar la información y los ficheros generados, etc.

Sectores de aplicación:

Todo el proyecto ha sido diseñado para que el producto final no sea útil simplemente en un único campo o disciplina sino para que pueda ser utilizado en multitud de sectores. Por mencionar algunos, el sistema final integrado de decodificación, transcripción y análisis se pude utilizar en el ámbito militar, táctico, de seguridad, político, financiero, estudios de marketing, etc. La multitud de usos que se le puede dar se debe a la posibilidad de trabajar con la herramienta de forma integrada (utilizar las tres herramientas fundamentales de forma simultánea) y a la posibilidad de trabajar con las herramientas de forma independiente. Es decir, puede ser que en cierto sector sea clave utilizar la herramienta en su totalidad, mientras que en otros sectores se centren en el análisis de textos o en el transcriptor inteligente.

Metodología utilizada:

Todo el proceso se estructuró mediante un sistema de fases, en el que, al final de cada fase, se evaluaba de forma conjunta con el tutor cómo marchaba todo. Mediante este sistema de desarrollo y evaluación periódica, además de continuo contacto entre todas las partes y constante comunicación, se logró alcanzar los objetivos planteados. El camino a seguir se definía también de forma conjunta, tanto el tutor como yo mismo intercambiábamos ideas siempre que nos parecía, descartando las menos interesantes y profundizando en las que veíamos potencial. Además de todo esto, hubo dos momentos en los que se realizó una evaluación más en profundidad del desarrollo del proyecto: se comprobaba el rendimiento y la robustez de la aplicación. En resumen, la metodología se ha basado en una constante comunicación entre las partes, tanto para dudas, ideas, problemas que surgían, etc., así como evaluaciones periódicas que permitían evaluar más en profundidad el estado del proyecto, para asegurar el cumplimiento de plazos.

Opinión sobre la experiencia investigadora desarrollada:

La experiencia ha sido muy positiva en muchos sentidos: he dado mis primeros pasos en el ámbito de la investigación, he aprendido mucho, tanto en cuanto a tecnologías, como a técnicas y metodología de trabajo, la relación con el resto de los compañeros y tutores ha sido inmejorable, etc. Sin embargo, la relación con los organismos de la Universidad, así como algunos aspectos en relación con la financiación de la beca son muy mejorables.