Los SCF imponen fuertes restricciones sobre los recursos que utilizan, en particular, sobre las redes de comunicaciones. CPS impose strong restrictions on the resources they use, in particular, on communication networks.

Por ejemplo, la creciente demanda de tráfico que deberán atender las futuras redes inalámbricas en un contexto de conectividad masiva como el de la Industria 4.0 genera enormes desafíos. En este contexto, una adecuada gestión de las redes inalámbricas, incluyendo su automatización, es fundamental no solo para cumplir con los requerimientos de conectividad sino para realizar un uso eficiente de los recursos. Para resolver los problemas de asignación de recursos, funciones y servicios tanto en redes WiFi como 5G/6G, aplicamos y desarrollamos técnicas de optimización estocásticas y aprendizaje automático. For example, the growing demand for traffic that future wireless networks must meet in a context of massive connectivity such as Industry 4.0 creates enormous challenges. In this context, proper management of wireless networks, including their automation, is essential not only to meet connectivity requirements but also to make efficient use of resources. To solve the problems of allocation of resources, functions and services in both WiFi and 5G/6G networks, we apply and develop stochastic optimization and machine learning techniques.

También es imprescindible el control y gestión de recursos en redes electro-ópticas, y en particular en las redes de los centros de datos masivos, que dan soporte al modelo de Cloud Computing, y a la virtualización de recursos en general, incluyendo los sistemas de soporte de los operadores de telecomunicaciones, el cómputo para aplicaciones en general, el soporte a las aplicaciones industriales y de robótica, incluyendo los gemelos digitales, entre otros. It is also essential to control and manage resources in electro-optical networks, and in particular in massive data centers networks, which give support to the Cloud Computing model, and to the virtualization of resources in general, including support systems. of telecommunications operators, computing for applications in general, support for industrial and robotics applications, including digital twins, among others.

La navegación es una de las actividades más importantes y desafiantes que deben tenerse en cuenta al trabajar con un robot móvil. Al trabajar en navegación todos los aspectos de la robótica, y por ende de los SCF, están presentes: sensado, actuación, arquitectura de control, planificación, resolución de problemas, eficiencia computacional y hardware. La navegación es una colección de algoritmos que permiten resolver las dificultades que aparecen al tratar de responder a las siguientes preguntas: Navigation is one of the most important and challenging activities to consider when working with a mobile robot. When working in navigation, all aspects of robotics, and therefore of CPS, are present: sensing, actuation, control architecture, planning, problem solving, computational efficiency, and hardware. Navigation is a collection of algorithms that allow solving the difficulties that appear when trying to answer the following questions:

• ¿A dónde debo ir? Este problema es usualmente determinado por un humano o el planificador de misión de la arquitectura de control del robot. Where should I go? This problem is usually determined by a human or the robot's control architecture mission planner.
• ¿Cuál es la mejor forma de llegar? Este problema es denominado planificación de trayectorias y es el aspecto que ha recibido más atención dentro de la navegación. What is the best way to get there? This problem is called trajectory planning and it is the aspect that has received the most attention in navigation.
• ¿Dónde he estado? Se refiere a la construcción de mapas, uno de los aspectos de la navegación que se ha pasado por alto en los primeros trabajos de navegación tomando fuerza su estudio en los últimos años. Where have I been? It refers to the construction of maps, one of the aspects of navigation that has been overlooked in the first works of navigation, gaining strength in its study in recent years.
• ¿Dónde estoy? El robot debe saber dónde está para seguir un camino o construir un mapa. Este aspecto de la navegación se denomina localización. Where am I? The robot must know where it is to follow a path or build a map. This aspect of navigation is called localization.

Una sub-línea particular es la de la “robótica cooperativa”, más específicamente, investigamos problemas de “Coordinación de sistemas multi-robot” en general y particularmente, los que requieren comunicación. En la práctica, esto implica resolver, asignación de tareas de forma distribuida, planificación de movimientos (caminos y trayectorias), control de movimientos, modelado de entornos y redes de comunicación. Optimización y aprendizaje automático son herramientas de uso frecuente. Los métodos más difundidos para lidiar con la navegación son en su naturaleza probabilísticos. Asimismo, existen algunas alternativas basadas en modelos biológicos, p.e., basada en estudios sobre roedores. El grupo ha publicado extensivamente en este último campo. A particular sub-line is that of "cooperative robotics", more specifically, we investigate problems of "Coordination of multi-robot systems" in general and particularly, those that require communication. In practice, this involves solving, distributed task assignment, movement planning (paths and trajectories), movement control, environment modeling and communication networks. Optimization and machine learning are frequently used tools. The most widespread methods of dealing with navigation are probabilistic in nature. Likewise, there are some alternatives based on biological models, e.g., based on studies on rodents. The group has published extensively in the latter field.

También, dentro de esta línea encontramos a la visión por computadora. En particular, el grupo estará trabajando en la visión para aplicaciones robóticas en entornos hostiles, más específicamente, en entornos agrícolas. Los métodos utilizados actualmente para esta tarea se basan principalmente en la utilización de técnicas de aprendizaje profundo. Also, within this line we find computer vision. In particular, the group will be working on the vision for robotic applications in harsh environments, more specifically, in agricultural settings. The methods currently used for this task are mainly based on the use of deep learning techniques.

Los SCF comprenden sistemas que típicamente miden (sensan) variables del entorno, toman alguna decisión en base a lo sensado y otro conocimiento que posea, y actúan sobre el medio físico o el conocimiento (datos). Actuar puede ser modificar el canal de trasmisión de un Access Point, balancear determinada parte del tráfico en la red, activar el riego en una plantación, o cambiar el rumbo del robot. CPS comprise systems that typically measure (sense) environmental variables, make a decision based on sensing and other knowledge, and act on the physical environment or knowledge (data). Acting can be modifying the transmission channel of an Access Point, balancing a certain part of the traffic in the network, activating irrigation in a plantation, or changing the course of the robot.

Esa toma de decisiones entre el sensado y la actuación, independientemente de la aplicación, constituye una línea de investigación en sí misma. Además de trabajar sobre procesos de decisión más clásicos en todos los proyectos relacionados con robótica, nuestro grupo concibió el modelo de decisión autonómico RAN para redes inalámbricas, y posteriormente lo adaptó a redes oportunistas (RON). También existen frameworks como ROS (Robot Operating System) y YARP (Yet another Robot Platform) que favorecen el desarrollo de arquitecturas distribuidas para el control de agentes autónomos, y se ha implantado el modelo “Cloud IoT” para tomar decisiones en aplicaciones de IoT. That decision-making between sensing and acting, regardless of the application, constitutes a line of research in itself. In addition to working on more classical decision processes in all projects related to robotics, our group conceived the RAN autonomic decision model for wireless networks, and later adapted it to opportunistic networks (RON). There are also frameworks such as ROS (Robot Operating System) and YARP (Yet another Robot Platform) that favor the development of distributed architectures for the control of autonomous agents, and the "Cloud IoT" model has been implemented to make decisions in IoT applications.

Interesa estudiar diversos aspectos de los procesos de decisión, incluyendo la clásica dicotomía centralización vs. distribución, mecanismos de reglas o en general políticas, lógica difusa, aprendizaje automático, procesos neuro-difusos, consenso y elección en sistemas distribuidos, cooperación y coordinación, y aprendizaje por refuerzos, entre otros. It is of interest to study various aspects of decision processes, including the classic dichotomy centralization vs. distribution, rule mechanisms or policies in general, fuzzy logic, machine learning, neuro-fuzzy processes, consensus and choice in distributed systems, cooperation and coordination, and reinforcement learning, among others.

Fuertemente relacionada con la línea de gestión de recursos, la línea de Virtualización que busca desplegar servicios en forma dinámica y con bajos costos de operación ha acentuado la prevalencia del software, y en particular de las técnicas de virtualización de plataformas de ejecución y/o de recursos de red, llevando a popularizar el concepto de “Cloud Computing”: las aplicaciones se ejecutan en un entorno virtualizado y los datos se almacenan en datacenters replicados en diversas áreas geográficas, exigiendo que la gestión de recursos de nube se realice dinámicamente. A nivel de recursos de red, se busca que el equipamiento de red sea genérico y programable, dando lugar al concepto de “Software Defined Networks” (SDN). Por otro lado, los operadores de telecomunicaciones buscan poder orquestar servicios de red combinando funcionalidades básicas en forma dinámica, lo que se ha dado en llamar “Network Function Virtualization” (NFV). Strongly related to the resource management line, the Virtualization line that seeks to deploy services dynamically and with low operating costs has accentuated the prevalence of software, and in particular of virtualization techniques for execution platforms and/or network resources, leading to popularize the concept of "Cloud Computing": applications run in a virtualized environment and data is stored in data centers replicated in various geographical areas, requiring cloud resource management to be performed dynamically. At the level of network resources, the aim is for network equipment to be generic and programmable, giving rise to the concept of "Software Defined Networks" (SDN). On the other hand, telecommunications operators seek to be able to orchestrate network services by dynamically combining basic functionalities, which has been called “Network Function Virtualization” (NFV).

La gestión dinámica de estos nuevos paradigmas de despliegue de servicios de informática y telecomunicaciones plantea enormes desafíos en diversos aspectos tales como latencia, estabilidad, seguridad de las aplicaciones (aislamiento entre diferentes aplicaciones ejecutando virtualizadas en el mismo recurso físico), privacidad de los datos en la nube, entre muchos otros. The dynamic management of these new paradigms for the deployment of IT and telecommunications services poses enormous challenges in various aspects such as latency, stability, application security (isolation between different applications running virtualized on the same physical resource), data privacy in the cloud, among many others.

Los Gemelos Digitales han adquirido relevancia en el mundo de los SCF recientemente. Si bien son más que eso, pueden reducirse a una simulación de un objeto y/o un contexto físico que se ejecuta en paralelo al objeto real que modela, alimentándose de su información física y sirviendo de banco de pruebas para tomar decisiones que luego se impactan sobre el “gemelo físico”. Digital Twins have gained relevance in the CPS world recently. Although they are more than that, they can be reduced to a simulation of an object and/or a physical context that runs parallel to the real object that it models, feeding on its physical information and serving as a test bench to make decisions that are later impacted on the “physical twin”.

Actualmente, estamos trabajando hacia el desarrollo de Gemelos Digitales de nuestros sistemas comenzando con investigación y desarrollo en el área de la co-simulación, y en la optimización de los recursos de red necesarios para poder cerrar un loop entre el gemelo digital, basado en la nube, y el gemelo físico. Currently, we are working towards the development of Digital Twins of our systems starting with research and development in the area of ​​co-simulation, and in the optimization of the necessary network resources to be able to close a loop between the digital twin, based on the cloud, and the physical twin.

La literatura reciente señala a las plataformas robóticas como elementos adecuados para el abordaje del uso de tecnologías educativas en edades tempranas. Tomando en cuenta esto, el grupo se encuentra trabajando en dispositivos robóticos simples cuya objeto principal es la de ser programable a través de la configuración del entorno mediante la disposición de objetos tangibles. Nos proponemos estudiar la interacción niño-robot para ajustarla a las capacidades cognitivas, perceptuales y motoras de los niños así como a las necesidades de los educadores. Recent literature points to robotic platforms as suitable elements for addressing the use of educational technologies at an early age. Taking this into account, the group is working on simple robotic devices whose main purpose is to be programmable through the configuration of the environment through the arrangement of tangible objects. We propose to study the child-robot interaction to adjust it to the cognitive, perceptual and motor abilities of children as well as to the needs of educators.

Los SCF a menudo cooperan estrechamente con los seres humanos o necesitan ser operados directamente por un operador humano, las principales cuestiones actuales se refieren a cómo considerar mejor los factores humanos en el bucle de control. Es importante tener en cuenta que esta consideración es relevante en todo el espacio de control, abarcando el modelado, el diseño de algoritmos, la implementación, la puesta en marcha, el funcionamiento y el mantenimiento. Para estas y otras tareas, el elemento humano debe ser comprendido, analizado y modelado de manera más formal y rigurosa que la práctica actual. CPS often cooperate closely with humans or need to be operated directly by a human operator, the main current questions concern how best to consider human factors in the control loop. It is important to note that this consideration is relevant throughout the control space, encompassing modeling, algorithm design, implementation, commissioning, operation, and maintenance. For these and other tasks, the human element must be understood, analyzed and modeled in a more formal and rigorous way than current practice.