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Integración de IoT con Participación Humana y Tecnologías de Digital Twins para la Mejora de Procesos en la Era de la Inteligencia Híbrida

Institut Universitari Valencià d'investigació en Intel·ligència Artificial

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Año de inicio

2024

Organismo financiador

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

Tipo de proyecto

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Responsable científico

Valderas Aranda Pedro José

Resumen

Los IoT-Enhanced BPs son procesos de negocio que hacen uso de la Internet de las Cosas para operar con el entorno físico. En relación con ellos, un Gemelo Digital es una representación virtual de una entidad real sincronizada a una frecuencia y fidelidad específica, de forma que la representación virtual se actualiza dinámicamente cuando lo hace su homóloga real, y viceversa, proporcionando beneficios como monitorización en tiempo real, mantenimiento predictivo, evaluación de riesgos o un sistema de apoyo a las decisiones más eficiente. Sin embargo, más allá de construir GDs para dispositivos físicos, se han considerado poco los procesos de negocio en los que participan. Los GDs de procesos de negocio, junto con el avance de la Inteligencia Artificial, ofrecen un gran potencial de negocio al permitir el estudio de acciones con antelación a su aplicación. Por otro lado, los IoT-Enhanced BPs sustentados por la IA permiten nuevos tipos de interacciones entre personas y máquinas, lo cual aboga por un cambio de paradigma desde decisiones automatizadas y/o humanas independientes, hacia una colaboración de la IA y la inteligencia humana en la realización de tareas. Esta colaboración se desarrolla en entornos de Inteligencia Híbrida, donde la interacción entre humanos e IA crea una sinergia única que aprovecha las fortalezas de ambas partes buscando capitalizar las fortalezas inherentes de cada una, generando resultados que trascienden las limitaciones individuales y ofreciendo nuevas opciones en la interacción humanomáquina. El objetivo de este proyecto es desarrollar soluciones de Ingeniería del Software para mejorar la integración de IoT-Enhanced BPs con el mundo físico a través de GDs y facilitar la colaboración humano-máquina en la consecución de los objetivos de estos procesos mediante IH. Se abordan dos retos: 1. Facilitar el desarrollo de GDs de IoT-Enhanced BPs que representen de forma holística estos procesos, incluyendo tanto aspectos relacionados con dispositivos físicos, como otros aspectos intangibles inherentes a los procesos de negocio. Además, se persigue que estos GDs estén alienados con los objetivos de negocio de una organización, facilitando la predicción del impacto que determinados cambios pueda tener sobre ellos. Para ello, se desarrollará una solución de Ingeniería de Modelos que combine modelos heterogéneos como CAD, BPMN o de objetivos de negocio para el desarrollo colaborativo de GDs de IoT-Enhanced BPs. También se definirá una arquitectura de microservicios que proporcione independencia sobre la heterogeneidad tecnológica inherente a los GDs, facilitando tareas de mantenimiento. Por último, se integrarán modelos de aprendizaje automático para llevar a cabo los análisis predictivos propuestos. 2. Mejorar la integración humano-máquina y la asignación dinámica de tareas en la ejecución de IoT-Enhanced BPs. El objetivo es desarrollar soluciones para el diseño, implementación y evaluación de entornos de IH mediante un marco conceptual que identifique y describa los principales conceptos involucrados en estos entornos. Además, se aplicará el paradigma de computación ubicua para implementar un gestor dinámico de tareas a través de modelos de cómputo distribuido y colaborativo. Por último, se usarán técnicas de IA que permitan establecer relaciones eficaces, naturales y no intrusivas entre humanos y máquinas, proponiendo nuevos modelos de relación humano-máquina en entornos IH para alcanzar una relación simbiótica real