ESFAS. Aplicación de los diagramas de Voronoi en el análisis de inteligencia

Ejemplo de un Diagrama de Voronoi de ocho puntos

28 mar 2025

ESFAS. Aplicación de los diagramas de Voronoi en el análisis de inteligencia

Antonio Mariño Moreira. Capitán de Corbeta de la Armada

Introducción

En el ámbito de la Inteligencia Militar, la elaboración de productos es una de las cuatro fases del Ciclo de Inteligencia. Dentro de esta fase de elaboración, la publicación doctrinal de las Fuerzas Armadas PDC-02 distingue las siguientes acciones: Compilación, Evaluación, Análisis, Integración e Interpretación. El presente artículo se centra en la acción del Análisis, pues es al efectuar esta acción cuando el analista hace deducciones y formula hipótesis tras revisar y estudiar la información compilada. Para realizar este proceso, el analista se sirve de su juicio crítico y puede apoyarse en diversas técnicas o métodos de análisis. Así, se plantea la posibilidad del empleo los Diagramas de Voronoi como una herramienta útil para ayudar al analista.

Pero ¿qué son los Diagramas de Voronoi? Una sencilla definición es la siguiente: «Los Diagramas de Voronoi son estructuras geométricas propuestas para responder una gran variedad de preguntas acerca de la proximidad de un conjunto de puntos: qué punto está más próximo, qué punto está más distante, entre otras.» (Marchena Pejerrey, 2015, pág. 55).


Ejemplo de un Diagrama de Voronoi de ocho puntos (dominio público).

Su nombre se debe al matemático ucraniano Gegorgy Voronoi, quien los estudió en 1907 y les dio una definición formal matemática, y en su sencillez radica su belleza, pues no es preciso poseer grandes conocimientos en geometría computacional para confeccionar los diagramas. De ser útiles como herramienta para el análisis de Inteligencia implicaría disponer de un método accesible y de fácil uso para cualquier analista que lo precise.

Entre sus aplicaciones actuales, se encuentran usos ecológicos, como la de determinar la supervivencia de organismos en competencia por alimentos o luz, usos en redes sociales para representar las relaciones entre personas, en la planificación de redes de comunicaciones, la colocación de antenas y en la optimización de procesos de fabricación, ya que permiten encontrar la ubicación óptima de los recursos en el espacio (Moreno Durán y Ordóñez Pérez, 2009, pág. 9). También se utilizan en el análisis de datos espaciales en la ciencia de datos, para visualizar patrones y relaciones entre los datos.


Ejemplo de aplicación del Diagrama de Voronoi en Londres tomando como puntos de referencia las estaciones de metro (okdiario, 2018).

Actualmente no se tiene constancia de su uso por parte de los analistas de Inteligencia ¿Podría extenderse su aplicación a este ámbito? Para responder la pregunta, se ha seleccionado un caso específico de posible aplicación: la piratería en Somalia.

En el caso de la piratería en el Índico, los piratas han establecido campamentos a lo largo de todo el litoral de Somalia. El empleo de esta herramienta matemática como apoyo al análisis podría dar solución a qué zonas del mar están bajo la influencia de estos campamentos y por tanto determinar de qué campamento ha provenido un determinado ataque.

La aplicación de los Diagramas de Voronoi en estas situaciones podría ser decisiva en la toma de decisiones resultante del producto de Inteligencia en un nivel táctico, ya que permitiría a un buque de guerra desplegado anticiparse a la ruta futura de los piratas de vuelta a su campamento con el buque apresado e interceptarlo antes de que entre en aguas territoriales de Somalia, así como establecer de antemano las zonas de actuación en la mar de los diferentes grupos presentes en la zona con el rigor matemático que proporcionan estos tipos de diagramas.

Antecedentes

El germen de esta investigación surge a raíz del empleo del Diagrama de Voronoi por el médico británico John Snow para determinar el origen de un brote de cólera en Londres en 1854. John Snow, considerado como uno de los precursores de la epidemiología moderna (Cerda L. y Valdivia C., 2007), pudo localizar el foco de un brote de cólera en Londres aplicando esta herramienta matemática sobre un plano de la ciudad, y tomando como puntos generadores las bombas de suministro de agua. Una vez establecidas las teselas1, simplemente tuvo que ubicar la residencia de las personas infectadas por el cólera para determinar qué bomba de agua tenía más casos en su área de influencia:


Mapa de Londres con el Diagrama de Voronoi realizado por John Snow en 1854: las cruces verdes marcan las bombas de agua y los puntos azules las personas contagiadas de cólera (dominio público).

Este estudio manifiesta una realidad muy importante: el comportamiento humano generalmente intenta satisfacer sus necesidades haciendo uso del servicio más cercano que le proporcione aquello que necesita. Esta aparente deducción lógica es vital para el análisis del empleo de los Diagramas de Voronoi, ya que estos constructos no hacen sino identificar regiones del espacio en las que la proximidad es la piedra angular.

Sin embargo, tal y como puede apreciarse en la ilustración, existían casos que quedaban fuera de la región identificada por el diagrama. La rigurosa mentalidad científica de la que John Snow hacía gala no le permitía pasar por alto estas anomalías. Investigó entonces a pie de calle, recabando información de amigos, vecinos y familiares de los casos que no cuadraban. Fruto de esta investigación complementaria, pudo corroborar que los casos anómalos respondían a actividades casuales de estas personas, pero confirmó que en todos ellos se había hecho uso de la bomba de agua identificada como generadora de la epidemia según el diagrama construido.

Esto hace plantearse una consideración de vital importancia: la sola aplicación del Diagrama de Voronoi no fue completamente determinante para resolver el problema; John Snow tuvo que recurrir a otros métodos de investigación para dar una respuesta completa que le permitiera corroborar la hipótesis.

Exposición

Conocidas las propiedades de los diagramas, es preciso determinar a continuación cómo actúan los piratas en el Cuerno de África. Para realizar esta labor, han servido de referencia los artículos del Almirante Frutos Ruiz publicados por el Instituto Español de Estudios Estratégicos. La experiencia del Almirante Frutos en este ámbito es incontestable: fue el comandante de la Fragata «Canarias» durante la crisis del pesquero «Alakrana» (secuestrado por piratas somalíes en 2009), fue Jefe del Estado Mayor de la Fuerza Naval Europea desplegada en el Océano Índico (EUNAVFOR) para la Operación Atalanta contra la piratería en el Índico y, en el empleo de Capitán de Navío, fue Jefe de Operaciones del Estado Mayor de la Armada.

Lo más relevante del modus operandi de la piratería somalí en relación con el estudio es que, cuando el buque víctima está bajo control de los piratas, lo conducen hacia fondeaderos y zonas de litoral próximas a su localidad o campamento base, desde donde pueden mejorar el apoyo logístico, la seguridad y el acceso a distintos medios de comunicación, a la vez que se benefician de mejores condiciones de mar. Desde allí comienzan las negociaciones para obtener un rescate por el barco y su tripulación. En resumen, los piratas seguirían esta secuencia esquemática de acciones: salida del campamento, localización del objetivo, asalto y secuestro del buque y regreso con éste apresado a las proximidades del campamento.

Para poder establecer los cimientos del Diagrama de Voronoi, es necesario conocer la ubicación geográfica de las bases o campamentos de los piratas, pues estas localizaciones constituirán los puntos generadores del diagrama. Respecto a los grupos principales de piratas, Fernández Fadón (2009, págs. 6-7) los clasifica del siguiente modo:

  • Los Guardacostas Voluntarios Nacionales (NVCG), de los que se sabe que operan cerca de la costa, en el sur de Somalia en torno a la zona de Kismaayo.
  • Los Grupos de Marka, quienes realizan sus actividades en la zona de Marka, en la región de Bajo Shabelle.
  • Grupos de Puntlandia, también conocidos como «los piratas pescadores», actúan al noreste de Somalia, desde Alula y Bereeda, en Puntlandia.
  • Los «Marines somalíes», que tienen su base en Haradhere y una estación satelital en Eyl.

Con esta información, ya se pueden identificar siete puntos generadores del Diagrama de Voronoi en las siguientes localizaciones de Somalia: Kysmaayo, Marka, Hardhere, Enyl, Bereeda y Alula:


Ubicación de los puntos generadores del Diagrama de Voronoi: en rojo Kysmaayo, en verde Marka, en amarillo Haradhere y Eyl, y en morado Bereeda y Alula (mapa obtenido de https://iecah.org/a-la-caza-de-al-shabaab/).

Con la aplicación GeoGebra2, se puede generar el Diagrama de Voronoi atendiendo a los puntos generadores reseñados, quedando como sigue:


Diagrama de Voronoi para identificación de las áreas de influencia de los distintos grupos de piratas. (Elaboración propia empleando un mapa obtenido de ©2023 Google Maps y la aplicación GeoGebra).

En esta ilustración se pueden diferenciar las zonas de influencia que resultan de tomar los campamentos piratas como puntos generadores. La identificación sería la siguiente:

  • Área en rojo: zona de influencia asociada a Kysmaayo, base del grupo denominado Guardacostas Voluntarios Nacionales (NVCG).
  • Área en verde: zona de influencia asociada a Marka, base de los Grupos de Marka.
  • Área en amarillo: zona de influencia asociada a los campamentos de Haradhere y Eyl, bases del grupo conocido como «Marines somalíes».
  • Área en morado: zona de influencia asociada a los Grupos de Puntlandia.

Atendiendo a la propiedad fundamental del Diagrama de Voronoi, se puede afirmar que estas zonas de influencia representan las regiones del mar cuyos puntos se encuentran a una distancia al campamento menor que a la de otro campamento (con la excepción de las aristas de las teselas, en donde se produce la equidistancia).

Una vez conformado el diagrama, veamos si se adecúa a los datos que disponemos de los casos con mayor repercusión mediática en España: los secuestros de los pesqueros «Alakrana» y «Playa de Bakio». A continuación, se procede a plasmar las localizaciones de los asaltos realizados a estos dos pesqueros en el Diagrama de Voronoi:


Localización ataques a Alakrana y Playa de Bakio (Elaboración propia empleando un mapa obtenido de ©2023 Google Maps y la aplicación GeoGebra).

En la ilustración se observa que la localización de los ataques se sitúa en la tesela correspondiente al campamento al que probablemente pertenecían los piratas. Esta deducción, la de la procedencia de los piratas, surge de que, en ambos casos, los pesqueros fueron llevados a fondeaderos próximos a Haradhere, que en la ilustración es el punto generador A3. Unido al modus operandi anteriormente expuesto, se puede asumir que se trataba del grupo conocido como «Marines somalíes», cuya base se sitúa en Haradhere. Por tanto, concuerda a priori con la premisa de menor distancia al punto generador del Diagrama de Voronoi.

No obstante, esta euforia inicial debe ser contenida. Una cuestión que no habrá pasado desapercibida para el lector es que la zona en la que se registraron los ataques se encuentra francamente alejada de su base (aproximadamente a unas 400 millas náuticas). Es por tanto difícil asumir que los piratas emplearon únicamente las embarcaciones de asalto para realizar esta operación. La asunción más probable es que empleasen un buque «nodriza» para ampliar tanto el rango de actuación como la permanencia en la mar.

Tal y como indica Ibáñez (2012, pág. 308) en su completo análisis de la piratería en Somalia desde 2004 al 2010, el uso de buques nodriza como plataformas de operaciones en alta mar ha permitido la expansión de la actividad pirata, alejándola de los puertos piratas tradicionales. A medida que la navegación cerca de la costa somalí se redujo debido a la presencia de piratas, los ataques provenientes directamente desde la costa disminuyeron considerablemente hasta ser marginales.

El empleo de buques nodriza presenta un tremendo problema para la aplicación efectiva de los diagramas de Voronoi. Los puntos generadores deben ser estáticos y los ataques provenientes de buques nodrizas no pueden ser correlacionados directamente con las localizaciones en tierra. Esto conlleva que las regiones anteriormente identificadas no representen fielmente el área de actuación de los diferentes grupos de piratas si éstos emplean buques nodriza. A esta dificultad se añade que los informes de ataques rara vez indican si se empleó o no un buque nodriza, aunque se puede inferir este hecho por la distancia a la costa a la que se produce el ataque.


Mapa que muestra la evolución en el alejamiento de la costa en las actuaciones de los piratas somalíes con el paso del tiempo (obtenido de Financial Times).

 

Tal y como se puede observar en la anterior ilustración, se puede asumir que los ataques producidos en 2011 fueron realizados todos ellos empleando buques nodriza, con la posible excepción de aquellos producidos en el Golfo de Adén. En este sentido, la UNOSAT3 realizó un estudio basado en la información disponible de los ataques realizados en 2008 en el que ya se indicaba que la mayoría de los buques apresados en el Golfo de Adén fuera de las 100 millas de la costa somalí (más cerca de Yemen), siguieron una ruta que, en ocasiones los conducía a Bargaal, y en otras a Eyl y Hoybo. En el primer caso, Bargaal está próximo a Bereeda, supuesta zona de influencia de los Grupos de Puntlandia, lo que daría validez a la interpretación del diagrama de Voronoi. Pero el segundo caso lo contradice, ya que, como se ha expuesto anteriormente, Eyl es base de los «Marines somalíes», y Hoybo también se encuentra bajo su «jurisdicción». Esta anomalía es generada por el elemento distorsionador anteriormente citado: los buques nodriza.

El diagrama de Voronoi pretendía ayudar al analista en la identificación del grupo responsable del acto pirata determinando su zona de influencia. La principal asunción era que los piratas partían de sus bases en tierra para realizar los ataques, pero el uso cada vez más generalizado de buques nodriza, que amplían considerablemente el radio de acción de los grupos piratas, ha propiciado que estas bases «ambulantes» no permitan una correlación directa entre la localización del ataque y las zonas de influencia generadas con el diagrama.

Conclusiones

Los diagramas de Voronoi son una herramienta desconocida en el mundo de la Inteligencia Militar, y no se tiene constancia de un empleo para tal fin hasta la fecha.

La sencillez de su construcción y sus propiedades fueron el punto de partida de este estudio. No sólo permiten conocer visualmente de forma simple el área de influencia de un punto, sino que su fundamento matemático aporta mucho más rigor que la deducción hecha por la mera intuición.

Sin embargo, al asociar este constructo matemático a las actividades humanas, impredecibles en el caso extremo, la interpretación debe llevarse con cautela. El caso presentado del epidemiólogo John Snow resalta la inestimable ayuda que el diagrama le proporcionó para al análisis de la situación. En este caso se cumple el supuesto de que el ser humano tiende a realizar sus actividades de tal forma que su ejecución entrañe una economía de esfuerzos para lograr el objetivo. No obstante, no pueden obviarse los flecos que su análisis dejó sin resolver con la simple aplicación del Diagrama de Voronoi. Sería demasiado pretencioso afirmar que las acciones que realizamos siempre obedecen a minimizar el esfuerzo en la ejecución, o que exista un hábito común a todas las personas. Pero como generalización y, por tanto, como herramienta de apoyo al análisis, en este ámbito parece aceptable.

Pero tras el análisis de la piratería en Somalia, se ha podido comprobar que este supuesto raramente se cumple, dándose la circunstancia de que el uso de buques nodriza por parte de los piratas, que aumentan el tiempo de permanencia en la mar y por tanto el tamaño del área de actuación, implican que hay que descartar un punto estático como origen del ataque. El punto generador del Diagrama de Voronoi no puede ser dinámico y por tanto su aplicación en estos casos no es viable. Puesto que el empleo de buques nodriza en la piratería de Somalia se ha generalizado a partir del año 2009, se puede concluir que no debe emplearse esta herramienta para realizar un análisis válido que permita hacer predicciones fiables sobre el lugar al que se trasladaría un buque apresado desde la localización del ataque.

Por tanto, contrariamente a lo esperado se ha refutado la validez de los Diagramas de Voronoi como ayuda para el análisis de Inteligencia en el caso de identificar las zonas de influencia en la piratería en Somalia. El modus operandi cada vez más generalizado de actuación de los piratas de emplear plataformas móviles como base de operaciones, no permiten el empleo efectivo de esta herramienta matemática.

Propuestas

Es pronto para tirar la toalla con los diagramas de Voronoi en el análisis de Inteligencia. En el caso concreto de la piratería, existen otras regiones del mundo, como por ejemplo el Golfo de Guinea, en el que se siguen otros patrones, y no se puede descartar que respondan a una necesidad de proximidad a un punto fijo. En estos casos la aplicación del diagrama podría determinar, con rigor matemático, las áreas de influencia de los distintos grupos presentes en la zona.

Además, tal y como indica Reynoso (2019, pág. 173), los diagramas de Voronoi poseen un número sorprendente de propiedades, lo que ocasiona que se los utilice en las disciplinas más diversas, incluyendo psicología, lingüística, ciencia cognitiva, gestión urbana, análisis espacial, geografía y teoría de grafos, así como en aplicaciones tales como la estimación intuitiva de parecidos, analogías y diferencias., y lo que es más relevante: el análisis de Redes Sociales, algo que podría ser relevante en la Inteligencia de Redes Sociales (SOCMINT). Su aplicación por tanto no tiene por qué constreñirse al ámbito georreferenciado.

Referencias bibliográficas

1Con este nombre se denominan los polígonos que conforman el Diagrama de Voronoi.
3La UNOSAT es el Centro de Satélites de las Naciones Unidas. Está alojado en el Instituto de las Naciones Unidas para la Formación y la Investigación, con la misión de promover la toma de decisiones basada en evidencia para la paz, la seguridad y la resiliencia utilizando tecnologías de información geoespacial.
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