Olá mundo

Na prestação anterior descrevi a minha viagem de licenciatura para doutoramento, que foi sem dúvida uma etapa satisfatória com muito crescimento pessoal e inúmeras realizações académicas e profissionais. Para a segunda prestação eu vou partilhar o que vivi durante a pandemia, um período muito difícil para toda a humanidade, mas que nos lembra como somos frágeis como todas as outras espécies vivas na Terra.

Vamos a isto!​

Etapa 3 _{^{Pandemia e incertezas}}​

Começámos em Março de 2020, quando as restrições COVID-19 começaram na maioria dos países e coincidiram com o prazo para a apresentação da minha tese de doutoramento. Além disso, foi o mês em que os fundos da bolsa do meu patrocinador chegou ao fim. Não tendo muitas opções, eu e a minha mulher decidimos deixar Londres e regressar a Bogotá (a minha cidade natal). Apesar de todas as pressões possíveis, cumpri o objectivo de apresentar a minha tese em 30 de Março de 2020 - um dia muito memorável! Depois, em Maio de 2020, defendi a minha tese celebrando remotamente por videochamada com a minha família, supervisores e amigos. Recebi então o meu doutoramento em Geografia do King's College London em Setembro de 2020.

Durante o período da minha tese de correcção e procura de emprego, fui seleccionado para um programa de formação virtual em ciência de dados oferecido pelo governo colombiano e organizado pela Correlation One. Como parte do programa, com outros participantes aplicámos o que aprendemos num projecto centrado no desenvolvimento de modelos e de um painel de dados para prever a reincidência no sistema penal colombiano (ver detalhes aqui ). Posteriormente, em agosto de 2020, tornei-me contratante do Instituto Geográfico Agustín Codazzi, uma entidade governamental colombiana conhecida pelo seu papel na cartografia e planejamento do uso do solo. No meu contrato de 5 meses tive a oportunidade de ser o líder técnico de grupos de 5-6 investigadores e de publicar em revistas científicas os resultados de dois projectos relacionados com a ciência dos dados e tecnologias de inteligência artificial para cartografia de edifícios em zonas rurais (ver detalhes aqui) e cartografia digital do solo (ver detalhes aqui). Também coordenei um desafio do programa de ciência de dados Correlation One que procurou desenvolver modelos preditivos a partir de uma base de dados de solos IGAC (ver repositório aqui).

Com o fim do meu contrato no IGAC e não tendo muito sucesso na procura de opções na academia, decidi enveredar pelo caminho do empreendedorismo. Neste caminho, vale a pena notar que a aprendizagem que recebi num programa extracurricular oferecido pelo instituto de empreendedorismo da minha universidade durante o meu doutoramento foi valiosa. Assim, registei o GeoMagic Labs, uma empresa de consultoria tecnológica de geolocalização, na Câmara de Comércio de Bogotá. Com o meu empreendimento fui seleccionado num concurso de consultoria com a Solidaridad Network, uma ONG focada em facilitar o desenvolvimento de cadeias de fornecimento socialmente responsáveis, ambientalmente sãs e rentáveis. Na minha proposta desenvolvi uma metodologia para mapear sistemas de produção de café utilizando imagens de satélite de acesso aberto (ver detalhes aqui).

Fase 4 _{^{Ciência Aberta, Maio 2021 - até à data}}​

Em novembro de 2020, o regulamento de remissão do meu patrocinador de doutoramento mudou, abrindo as portas a novas oportunidades. Já não era obrigatório provar que eu estava ligado a uma instituição em Bogotá durante o tempo em que recebi financiamento (ou seja, 4 anos!). O novo regulamento foi flexível com outros APAGAR resultados, incluindo a publicação de artigos e/ou o início de um empreendimento relacionado com o tema do doutoramento. Neste novo contexto, candidatei-me a um lugar de pós-doutoramento no Alan Turing Institute no Reino Unido em dezembro de 2020. Já estava familiarizado com o ambiente Turing de uma anterior oportunidade de colaboração hackathon em que participei em dezembro de 2019 (ver o relatório aqui). A posição de pós-doutoramento adequou-se ao meu perfil, e fui atraído pela possibilidade de aprender modelação probabilística, melhorar as competências no desenvolvimento de software e contribuir para Pangeo, uma comunidade que promulga ciência aberta para grandes análises de dados em geociência.

Em fevereiro de 2021 recebi uma comunicação para uma entrevista que incluía uma apresentação de 5 minutos, seguida por uma explicação do código da minha autoria e perguntas do painel da entrevista. Foi a minha primeira entrevista pós-doutoramento, por isso foi natural estar um pouco nervoso. Contudo, dei boas respostas destacando a minha experiência de colaboração em vários grupos de investigação. Na altura de mostrar o meu código, consegui demonstrar como tinha sido utilizado ou visitado em Zenodo (uma plataforma para registar qualquer objecto de investigação digital). Algumas semanas mais tarde, recebi a oferta da posição que começou remotamente a partir de maio de 2021. Mais tarde, com a minha mulher, deixamos a nossa vida em Bogotá e decidimos recomeçar a nossa vida em Londres no final de julho do mesmo ano.

Fazendo parte da Turing, tive a oportunidade de colaborar com vários investigadores no Reino Unido e as suas redes de colaboração, abaixo estão os projetos ou iniciativas com os quais colaboro ativamente:

• O meu projecto de pós-doutoramento envolve o desenvolvimento de ferramentas baseadas na fusão inteligente de dados de sensores ambientais para melhorar a monitorização do nosso planeta em mudança (ver detalhes aqui). Em colaboração com investigadores do British Antarctic Survey e do Met Office estamos a desenvolver uma ferramenta baseada na modelação probabilística que combina dados de diferentes modalidades (dados em grelha, in situ e estações auxiliares) para ter observações mais finas e mais locais das variáveis ambientais. Além disso, com algoritmos gananciosos, a ferramenta é proposta para sugerir onde instalar sensores locais de modo a reduzir a incerteza da variável ambiental modelada. Tenho a sorte de poder contribuir com os meus conhecimentos para o desenvolvimento da ferramenta, no meu caso trabalhando com investigadores do UK Centre for Ecology and Hydrology (UKCEH) para modelar a humidade do solo.
• Sou o fundador e líder do livro "Environmental Data Science" (ver detalhes aqui). É um recurso ambiental liderado pela comunidade onde os cadernos de notas Jupyter são utilizados para demonstrar os avanços em dados, metodologias e outras investigações utilizando ferramentas de código aberto. Através desta iniciativa colaboro com outros membros da comunidade Pangeo na Europa, de modo a aumentar a democratização de ferramentas escaláveis e de código aberto para a geociência.
• Sou membro e desenvolvedor em scivision (ver detalhes aqui), uma ferramenta de código aberto desenvolvida entre investigadores de diferentes domínios, incluindo biologia molecular, agricultura e ambiente, bem como profissionais da equipa de engenharia Turing Research. O meu papel no projecto é assegurar que a ferramenta seja generalizável a uma variedade de imagens (satélite, drones, dados climáticos, entre outros) e modelos da comunidade das ciências ambientais.
• Sou membro e co-líder da equipa de tradução da The Turing Way, uma iniciativa liderada pela comunidade para promover boas práticas em ciência aberta e reprodutível (ver detalhes aqui).

Resumo​

Completamos a segunda prestação de Alejandro 101. Estou satisfeito por poder partilhar o meu desenvolvimento profissional e académico, bem como algumas oportunidades para aqueles interessados em ciência ambiental aberta e tecnologias da informação.

Gostaria de aproveitar esta oportunidade para indicar que, se o meu conteúdo for relevante, publicarei mensalmente (se a minha carga profissional e familiar actual o permitir) vários tópicos a partir de discussões de ferramentas (com código), bem como conceitos ou esquemas propostos em tópicos científicos, ambientais ou de tecnologia da informação abertos. De tempos a tempos partilharei uma visão ocasional da minha vida pessoal ou viagens que podem ser enriquecedoras para outros leitores deste blogue.

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Olá mundo

Motivado pela linha do tempo com que participei na reunião da fogueira organizada pela Turing Way, a minha primeira entrada no blog é uma reflexão sobre a minha viagem ao longo dos últimos 11 anos.

Resumirei as minhas experiências mais relevantes em ciência ambiental aberta e tecnologia da informação através de uma série de anedotas por etapas. Tais anedotas vão para além das técnicas e incluem oportunidades que partilho para outros identificados com caminhos semelhantes para tirar partido.

Vamos começar!​

Etapa 0 _{^{inícios, < 2011}}​

Embora não o pudesse refletir na minha linha temporal, desde os meus estudos de graduação em Engenharia Agrícola obtive as minhas primeiras abordagens em tecnologias de informação espacial. Tive a oportunidade de tomar assuntos relacionados com dados espaciais e modelação como parte do programa de pós-graduação em Geoinformática na minha alma mater, a Universidade Nacional da Colômbia. Fiz também um intercâmbio para a Universidade de São Paulo, Brasil, onde conheci uma nova cultura e participei em grupos de investigação utilizando tecnologias de geoprocessamento aplicadas a estudos ambientais e agrícolas. Neste intercâmbio, recebi formação em várias ferramentas de processamento de imagem de satélite, tanto em ferramentas de licença fechada como ERDAS e ENVI, como aquelas de licença aberta como SPRING. Além disso, as minhas competências em SIG foram principalmente em ArcGIS, e um pouco em QGIS. Ya finalizando mis estudios, en el mes de Mayo de 2011 tuve la oportunidad de poner a prueba mis conocimientos con mi primera consultoría realizando una base de datos y cartografía para un catálogo de plantas medicinales en Colombia (ver detalles aquí).

Etapa 1 _{^{dados abertos do desmatamento, 2011-2014}}​

Como parte do meu programa de graduação juntei-me ao projecto Terra-i no Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), agora conhecido como a Aliança Bioversity-CIAT. Este projecto teve um impacto muito positivo no meu desenvolvimento profissional. Terra-i é uma iniciativa para a monitorização global da perda de habitats através da geração de dados livres e abertos das alertas de desmatamento. Debido a la relevancia del proyecto con la agenda de la organización, participé en varios subproyectos que usaban los datos de la herramienta para cuantificar el estado de los ecosistemas en Latinoamérica y Caribe así como para pronosticar el impacto de proyectos de infraestructura vial en la región (ver detalles aquí).

Como investigador proativo, representei o projecto em vários eventos internacionais sobre conservação, silvicultura e tecnologias geoespaciais. Também promovi extensivamente a utilização de dados abertos através de estudos de caso no blogue do projecto (ver, por exemplo ). Fui o autor e coordenador de um protocolo de validação no terreno de alerta de desmatamento na Amazônia peruana, que mais tarde foi replicado noutras regiões. Em termos de comunidades, fui bolseiro da Society for Conservation GIS (SCGIS), um programa financiado pela ESRI e organizações ambientais, que recomendo pessoalmente para melhorar os conhecimentos em ferramentas GIS e para me encontrar com outros pesquisadores de todo o mundo que aplicam estas tecnologias para a conservação.

Etapa 2 _{^{MSc. e doutoramento em Geografia, 2014-2020}}​

Como parte do projecto Terra-i, conheci Mark Mulligan, professor no King's College London, com quem, em colaboração com o projecto Terra-i, estudamos as causas da desmatamento no bioma amazônico. Foi um período em que treinei e apliquei a ciência dos dados, a inteligência artificial e a computação em nuvem. De esta manera, en mi maestría analicé los patrones espaciales de la deforestación mediante el uso de minería de datos y análisis fractal (ver detalles aquí). Utilizando duas fontes de dados abertas sobre desmatamento, Terra-i e os mapas Global Forest Change, a minha investigação foi capaz de mapear a distribuição espacial dos padrões espaciais associados a diferentes agentes de desmatamento. En el doctorado tuve un abordaje más profundo con la aplicación de técnicas de análisis de las series de tiempo para extraer información de las coberturas y uso posterior a la deforestación a partir de imágenes satelitales (ver detalles aquí). Esta investigação inovou o uso de redes neurais recorrentes convolutivas para a classificação de séries temporais de imagens MODIS. Os modelos foram treinados utilizando recursos de hardware do projecto Terra-i, bem como créditos de computação em nuvem do Google.

Para além dos avanços técnicos durante os meus estudos, penso que o mais excitante foi maximizar a colaboração e a mobilidade (intercâmbios, estágios, conferências e grupos de investigação). Por ejemplo, en mi maestría hice un intercambio en Global Canopy, una ONG ambiental con sede en Oxford, Reino Unido en la cual hice un análisis de la seguridad hídrica en el Amazonas (ver detalles aquí). Como estudante de doutoramento, fiz intercâmbios em 2011 no HEIG-VD na Suíça e depois em 2019 na sede regional asiática do CIAT no Vietname. Na primeira instituição recebi formação em programação Python, Big Data e Deep Learning no laboratório dirigido pelo Professor Andres Perez-Uribe, e na segunda aperfeiçoei a análise e a modelação com o meu co-supervisor no CIAT, Dr Louis Reymondin. Gostaria também de destacar o estágio de verão de 2018 em Satellite Application Catapult no campus de pesquisa e inovação de Harwell (Reino Unido) onde participei no acelerador Frontier Development Lab (FDL). En esta aceleradora participé con otros investigadores afiliados en instituciones de Europa para el mapeo de asentamientos ilegales a partir de imágenes de resolución media como Sentinel 2 y muy alta como WorldView-4 (ver detalles aquí).

Resumo​

Nesta primeira prestação de Alejandro 101 resumi as minhas experiências desde a graduação até ao doutoramento. Foram pessoas diferentes que me inspiraram e eu fui capaz de colaborar durante todos estes anos. Foi um período cheio de muitas realizações profissionais e pessoais com algumas amizades muito valiosas que ainda mantenho, bem como a satisfação de poder iniciar a família Coca Calderón durante o terceiro ano do doutoramento.

Na próxima prestação continuarei com a segunda parte da linha temporal, a partir da qual acredito estar a construir com sucesso novas fundações para uma liderança da ciência ambiental aberta. Também vou discutir oportunidades e experiências que possam ser de interesse!

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