Ciencia

Ann Dooms, la matemática que hace visible lo invisible y busca hacer justicia a una pintora olvidada de la corte española

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Casi cinco siglos después, el mundo de la historia del arte sigue sin saber si ciertas obras fueron creadas por la pintora italiana Sofonisba Anguissola o por el pintor español Alonso Sánchez Coello. Ambas personalidades coincidieron en la corte de Felipe II (1556-1598) en Madrid y colaboraron de manera frecuente. Durante años, incluso, algunos de los lienzos de la artista, que no solía firmar sus creaciones al no ser pintora oficial sino dama de la corte, se atribuyeron de forma equivocada a Sánchez Coello. Ahora, las matemáticas pueden tener la clave para resolver este reto con la ayuda del escaneo en alta resolución y el análisis digital.«Los datos digitales están en todas partes, pero no hablan por sí solos. Las matemáticas son el lenguaje que nos permite extraer su valor», asegura Ann Dooms, profesora en la Universidad Libre de Bruselas y miembro del equipo que está llevando a cabo el proyecto en colaboración con la Galería Courtauld de Londres y que involucra también al Museo del Prado. Dooms es una de las mayores especialistas en la llamada matemática digital, la base teórica que permite reconocer patrones en datos digitales y, por lo tanto, analizar imágenes.El pasado 12 de mayo, como conmemoración del Día internacional de las mujeres en matemáticas, Dooms habló en Madrid sobre las aplicaciones de su trabajo al análisis de pinturas, a la identificación de estructuras clave en imágenes biomédicas o para leer documentos antiguos o dañados. Lo hizo en el marco del ciclo divulgativo ‘Matemáticas en la Residencia’, organizado por el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) con la colaboración de la Vicepresidencia Adjunta de Cultura Científica y Ciencia Ciudadana del CSIC y la Residencia de Estudiantes.Noticia relacionada general No No Entre Teoremas El número pi, la constante milenaria que aún desafía a los matemáticos Antonio Córdoba«Para un ordenador, una imagen digital es un objeto numérico con estructura», comenta la investigadora. «Las herramientas matemáticas son capaces de detectar esta estructura independientemente de la imagen que se esté analizando», continúa. Para ello, dividen los píxeles de una imagen en bloques de construcción, lo que permite descomponer, detectar detalles y reconstruir las imágenes. «Examinamos una imagen a través de su estructura numérica, manipulamos esos números matemáticamente y luego traducimos el resultado a información que un ser humano pueda interpretar», explica Dooms. «Esto nos lleva naturalmente al análisis funcional en espacios de Hilbert, que nos proporciona, por un lado, marcos teóricos para bloques de construcción de propósito general y, por otro, bloques más específicos para imágenes», expone.Autorretrato de Sofonisba AnguissolaDooms comenzó a trabajar en proyectos de matemática digital aplicada a la conservación artística en la década de los 2000 con Ingrid Daubechies, conocida por sus contribuciones al desarrollo de las llamadas ondículas (wavelets), familia de transformaciones y funciones matemáticas que permiten, por ejemplo, comprimir imágenes sin casi perder información. En 1993, Daubechies se convirtió en la primera mujer profesora titular de Matemáticas de la Universidad de Princeton (EE. UU.).Ambas formaron parte de un equipo de investigación que trabajó en colaboración con el Museo Van Gogh de Ámsterdam (Países Bajos). «Desarrollamos algoritmos para autenticar y fechar pinturas de Van Gogh, así como estudiar el estilo y estado de conservación de pinturas de Gauguin y Van Eyck», narra Dooms. «Este trabajo me mostró la amplitud de aplicaciones que puede tener el reconocimiento de patrones con matemáticas», comenta.Elegir ovocitosDesde entonces, la investigadora belga ha participado en otros proyectos más allá del patrimonio cultural. Destaca uno muy reciente sobre identificación de ovocitos de alta calidad para su criopreservación. Junto con su grupo, empezó a trabajar en él hace apenas un año, en colaboración con el Centro de Medicina Reproductiva del Hospital Universitario de Bruselas (UZ Brussel). «Buscamos preservar la fertilidad en mujeres que están a punto de someterse a un tratamiento contra el cáncer», explica Dooms.El proyecto emplea imágenes digitales de alta resolución de microscopía que ofrecen información relevante de los tratamientos de fertilidad ya en curso. Las utilizan para modelar matemáticamente estructuras de ovocitos que puedan influir en su calidad y, así, seleccionar los que cumplan con las mejores características. «No es un problema de machine learning fácil porque los datos que tenemos son de las células que los especialistas médicos piensan que son buenas, pero hay determinadas propiedades que el ojo humano no puede detectar», expone. «Nuestro objetivo es poder decirles a estas mujeres cuáles son las probabilidades de convertirse en madres más adelante con estos ovocitos congelados, un pensamiento reconfortante en momentos difíciles».MÁS INFORMACIÓN noticia Si Gerd Faltings, ‘Nobel de las matemáticas’ por desentrañar las ecuaciones que ya inquietaban a los babilonios noticia No Dos trayectorias, un mismo hito: las únicas mujeres con el ‘Nobel de las Matemáticas’Más allá de estos ejemplos, la matemática digital ofrece una valiosa clave para extraer información útil, de manera explicable, de las imágenes digitales, cada vez más presentes en diferentes aspectos de nuestro día a día. Para Dooms, también puede ser fundamental para «construir modelos de aprendizaje automático más robustos y matemáticamente mejor comprendidos, más fiables, más transparentes y más conectados con la estructura del problema».+ Laura M. Iraola es personal técnico de la Unidad de Cultura Matemática del ICMAT.Entre teoremas es una sección de matemáticas para todos los públicos impulsada por el Instituto de Ciencias Matemáticas (CSIC-UAM-UC3M-UCM)Edición y coordinación: Ágata Timón (ICMAT-CSIC) Casi cinco siglos después, el mundo de la historia del arte sigue sin saber si ciertas obras fueron creadas por la pintora italiana Sofonisba Anguissola o por el pintor español Alonso Sánchez Coello. Ambas personalidades coincidieron en la corte de Felipe II (1556-1598) en Madrid y colaboraron de manera frecuente. Durante años, incluso, algunos de los lienzos de la artista, que no solía firmar sus creaciones al no ser pintora oficial sino dama de la corte, se atribuyeron de forma equivocada a Sánchez Coello. Ahora, las matemáticas pueden tener la clave para resolver este reto con la ayuda del escaneo en alta resolución y el análisis digital.«Los datos digitales están en todas partes, pero no hablan por sí solos. Las matemáticas son el lenguaje que nos permite extraer su valor», asegura Ann Dooms, profesora en la Universidad Libre de Bruselas y miembro del equipo que está llevando a cabo el proyecto en colaboración con la Galería Courtauld de Londres y que involucra también al Museo del Prado. Dooms es una de las mayores especialistas en la llamada matemática digital, la base teórica que permite reconocer patrones en datos digitales y, por lo tanto, analizar imágenes.El pasado 12 de mayo, como conmemoración del Día internacional de las mujeres en matemáticas, Dooms habló en Madrid sobre las aplicaciones de su trabajo al análisis de pinturas, a la identificación de estructuras clave en imágenes biomédicas o para leer documentos antiguos o dañados. Lo hizo en el marco del ciclo divulgativo ‘Matemáticas en la Residencia’, organizado por el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) con la colaboración de la Vicepresidencia Adjunta de Cultura Científica y Ciencia Ciudadana del CSIC y la Residencia de Estudiantes.Noticia relacionada general No No Entre Teoremas El número pi, la constante milenaria que aún desafía a los matemáticos Antonio Córdoba«Para un ordenador, una imagen digital es un objeto numérico con estructura», comenta la investigadora. «Las herramientas matemáticas son capaces de detectar esta estructura independientemente de la imagen que se esté analizando», continúa. Para ello, dividen los píxeles de una imagen en bloques de construcción, lo que permite descomponer, detectar detalles y reconstruir las imágenes. «Examinamos una imagen a través de su estructura numérica, manipulamos esos números matemáticamente y luego traducimos el resultado a información que un ser humano pueda interpretar», explica Dooms. «Esto nos lleva naturalmente al análisis funcional en espacios de Hilbert, que nos proporciona, por un lado, marcos teóricos para bloques de construcción de propósito general y, por otro, bloques más específicos para imágenes», expone.Autorretrato de Sofonisba AnguissolaDooms comenzó a trabajar en proyectos de matemática digital aplicada a la conservación artística en la década de los 2000 con Ingrid Daubechies, conocida por sus contribuciones al desarrollo de las llamadas ondículas (wavelets), familia de transformaciones y funciones matemáticas que permiten, por ejemplo, comprimir imágenes sin casi perder información. En 1993, Daubechies se convirtió en la primera mujer profesora titular de Matemáticas de la Universidad de Princeton (EE. UU.).Ambas formaron parte de un equipo de investigación que trabajó en colaboración con el Museo Van Gogh de Ámsterdam (Países Bajos). «Desarrollamos algoritmos para autenticar y fechar pinturas de Van Gogh, así como estudiar el estilo y estado de conservación de pinturas de Gauguin y Van Eyck», narra Dooms. «Este trabajo me mostró la amplitud de aplicaciones que puede tener el reconocimiento de patrones con matemáticas», comenta.Elegir ovocitosDesde entonces, la investigadora belga ha participado en otros proyectos más allá del patrimonio cultural. Destaca uno muy reciente sobre identificación de ovocitos de alta calidad para su criopreservación. Junto con su grupo, empezó a trabajar en él hace apenas un año, en colaboración con el Centro de Medicina Reproductiva del Hospital Universitario de Bruselas (UZ Brussel). «Buscamos preservar la fertilidad en mujeres que están a punto de someterse a un tratamiento contra el cáncer», explica Dooms.El proyecto emplea imágenes digitales de alta resolución de microscopía que ofrecen información relevante de los tratamientos de fertilidad ya en curso. Las utilizan para modelar matemáticamente estructuras de ovocitos que puedan influir en su calidad y, así, seleccionar los que cumplan con las mejores características. «No es un problema de machine learning fácil porque los datos que tenemos son de las células que los especialistas médicos piensan que son buenas, pero hay determinadas propiedades que el ojo humano no puede detectar», expone. «Nuestro objetivo es poder decirles a estas mujeres cuáles son las probabilidades de convertirse en madres más adelante con estos ovocitos congelados, un pensamiento reconfortante en momentos difíciles».MÁS INFORMACIÓN noticia Si Gerd Faltings, ‘Nobel de las matemáticas’ por desentrañar las ecuaciones que ya inquietaban a los babilonios noticia No Dos trayectorias, un mismo hito: las únicas mujeres con el ‘Nobel de las Matemáticas’Más allá de estos ejemplos, la matemática digital ofrece una valiosa clave para extraer información útil, de manera explicable, de las imágenes digitales, cada vez más presentes en diferentes aspectos de nuestro día a día. Para Dooms, también puede ser fundamental para «construir modelos de aprendizaje automático más robustos y matemáticamente mejor comprendidos, más fiables, más transparentes y más conectados con la estructura del problema».+ Laura M. Iraola es personal técnico de la Unidad de Cultura Matemática del ICMAT.Entre teoremas es una sección de matemáticas para todos los públicos impulsada por el Instituto de Ciencias Matemáticas (CSIC-UAM-UC3M-UCM)Edición y coordinación: Ágata Timón (ICMAT-CSIC)  

Casi cinco siglos después, el mundo de la historia del arte sigue sin saber si ciertas obras fueron creadas por la pintora italiana Sofonisba Anguissola o por el pintor español Alonso Sánchez Coello. Ambas personalidades coincidieron en la corte de Felipe II (1556-1598) en … Madrid y colaboraron de manera frecuente. Durante años, incluso, algunos de los lienzos de la artista, que no solía firmar sus creaciones al no ser pintora oficial sino dama de la corte, se atribuyeron de forma equivocada a Sánchez Coello. Ahora, las matemáticas pueden tener la clave para resolver este reto con la ayuda del escaneo en alta resolución y el análisis digital.

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