Paso de una administración reactiva a una proactiva aplicando inteligencia artificial a los datos: Gavius 

Comunicación presentada al VI Congreso Ciudades Inteligentes

Autores

• Jordi Tort Reina, Primer Teniente de alcalde y Presidente del Ámbito de Estrategia Económica, Trabajo y Promoción de la Ciudad y del Ámbito de Nueva Gobernanza y Servicios Generales, Ayuntamiento de Gavà 
• Ma Angeles González Macias, Directora del Ámbito Estrategia Económica, Trabajo y Promoción de Ciudad
  Ayuntamiento de Gavà
• Isabel Arnet Vilaseca, Directora de la Oficina ODS e Innovación, Ayuntamiento de Gavà
• Mònica Sagredo Cárcel, Gestora Proyecto Gavius, Técnica Proyectos Europeos, Ayuntamiento de Gavà

Resumen

Gavius es un proyecto innovador, liderado por el Ayuntamiento de Gavà para crear un asistente virtual de la administración local. Su función será triple, simplificar y agilizar los procesos que actualmente deben hacer los ciudadanos para acceder a las ayudas sociales. Se creará un aplicativo móvil que utilizará predicciones basadas en datos de calidad y en el uso de inteligencia artificial. Con ello será capaz de comunicar a los ciudadanos las ayudas sociales que tienen a su alcance, tramitarlas y concederlas, para que se perciban de manera cómoda, rápida y sencilla. Los posibles beneficiarios se identificarán a través de sus datos biométricos de forma privada y segura, y podrán solicitar y gestionar las ayudas al momento. Gavius coloca a los ciudadanos en el centro del proyecto, en un proceso de co-creación, utilizando métodos innovadores de participación ciudadana. En paralelo se desarrollará un asistente para los técnicos municipales de servicios sociales y una herramienta de planificación y gestión de recursos para gerentes y políticos. Para el aprendizaje automático se creará un código ético para evitar cualquier tipo de discriminación en el proceso. El proyecto es un trabajo conjunto entre administración, empresa, ciudadanía e investigación, conocido como cuádruple hélice, con una inversión de 5,3 millones de euros financiados por su partenariado (1M€) y por la Unión Europea (4,3M€).

Palabras clave

Smartcity, Innovación, Big Data, Inteligencia Artificial, Asistente Virtual, Ética del Dato, Co-Creación, Ayudas Sociales, Data Driven, Gobernanza

Introducción

Antecedentes

La Comisión Europea ha puesto en marcha la iniciativa Urban Innovative Actions (UIA) con el objetivo de encontrar y probar soluciones nuevas para problemas relativos al desarrollo urbano sostenible que resulten relevantes para el conjunto de la Unión.

Los proyectos son seleccionados mediante convocatorias de propuestas anuales, desde 2015 hasta 2020, con los requisitos de ser innovadores, de alta calidad, diseñados y desarrollados con la participación de partes interesadas clave, orientados a los resultados y transferibles.

La cuarta convocatoria de propuestas se lanzó el 15/10/18 y se cerró el 31/01/19. Se presentaron 175 propuestas de 23 estados miembros de la UE, y en España sólo dos recibieron la financiación del Urban Innovative Actions, entre las cuales Gavà con el proyecto Gavius en la categoría de Transición Digital.

Desafíos para abordar

Los principales obstáculos para la transformación digital son:

• Baja satisfacción de los ciudadanos con la oferta de servicios digitales de los gobiernos (del 63% (2010) al 44% (2016)) [Informe sobre la percepción de los ciudadanos en la prestación de servicios públicos [2016]) (falta de servicios proactivos exclusivos)
• Falta de las herramientas necesarias para los trabajadores municipales que permitan desarrollar servicios con inteligencia artificial y aprendizaje automático

Relevancia de la propuesta

El proyecto Gavius tiene como propósito reducir la brecha entre los sistemas del siglo XX utilizados por la administración local y el entorno 4.0 que disfruta la ciudadanía, a la vez que mejora la participación ciudadana y la provisión de servicios. Su objetivo es pasar de los servicios sociales reactivos a los proactivos, con inteligencia artificial que facilite:

• Prestar asistencia técnica virtual a los técnicos municipales para facilitar su trabajo y su relación con los ciudadanos
• Brindar asistencia técnica virtual a los ciudadanos en tareas que son fáciles de resolver, pero que conllevan largas tramitaciones con los empleados públicos locales
• Aportar asistencia técnica virtual a los gerentes y políticos municipales para planificar de manera más eficiente los recursos necesarios en los Servicios Sociales

El proyecto pretende asegurar que la asistencia social, de la que dependen las personas más vulnerables, se distribuya objetivamente y llegue a cada uno de los receptores potenciales de manera proactiva desde la administración. También persigue la liberación de tiempo de los técnicos de servicios sociales para emplearlo en la acción social real y no a tareas administrativas y, a su vez, que el presupuesto asignado a la ayuda social pueda ser planificado y gestionado de manera efectiva y estableciendo una política basada en datos de calidad.

Un valor añadido del proyecto es su transferibilidad a otros ayuntamientos y la posibilidad de implementarse en otros usos distintos de servicios sociales que también mejoren la relación de la administración con la ciudadanía.

Implicaciones del proyecto

La iniciativa tiene una inversión total de 5,3 millones de euros. El proyecto está financiado por el programa Urban Innovative Actions (UIA), con 4,3 millones de euros, y el partenariado que lo forma aporta el millón de euros restante.

Destaca la aportación social en este proyecto en el proceso de co-creación del diseño del aplicativo, con procesos participativos de la ciudadanía y la implicación de representantes de los grupos objetivo a lo largo de toda la vida del proyecto, aportando ideas, testeando el prototipo y compartiendo los resultados de su experiencia.

A nivel tecnológico se utilizarán sistemas CRM, Blockchain y Chatbots en fase de diseño y entornos data lake, algoritmos de inteligencia artificial, mecanismos de identidad digital, POCs en la fase de implementación. Será necesario integrar los sistemas internos del Ayuntamiento y un software de orquestación que permita la implementación de los procesos de solicitud de ayudas.

En este proyecto son de gran importancia tanto los aspectos legales como los éticos. En este sentido se trabajará de manera estricta con las leyes de privacidad, ciberseguridad, protección de datos y gestión de riesgos de terceros y se desarrollará un manual de aspectos legales, éticos, culturales y sociales.

El proyecto

El título del proyecto es GAVIUS: de una administración pública reactiva a una proactiva.

Antecedentes del proyecto

Con el proyecto Gavius, el Ayuntamiento de Gavà reafirma su posicionamiento de administración abierta y transparente y propone dar un paso más para convertirse en pionera en el uso de la inteligencia artificial y el big data. Apuesta por ser una administración más inteligente, mejorando su gestión y siendo proactiva con la ciudadanía.

En la sociedad actual la tecnología es un factor imprescindible a la hora de abordar los retos sociales y repensar la gestión pública. La inteligencia artificial empieza a ser parte de las interacciones entre ciudadanos y administración, y es una oportunidad aplicarla para reducir las cargas administrativas y ayudar a asignar recursos o abordar tareas complejas.

Por otro lado, los servicios y ayudas sociales constituyen uno de los pilares del estado del bienestar y la política de redistribución de la riqueza. Los ayuntamientos deben facilitar el acceso y eliminar obstáculos a aquellos ciudadanos que podrían beneficiarse de ellos. Esto se traduce en una mayor cohesión social, tiene impactos económicos positivos y mejora la percepción que los ciudadanos tienen de las instituciones públicas.

Relevancia del partenariado

El desafío de este proyecto consiste en cómo integrar una tecnología innovadora con los procedimientos más burocráticos de las administraciones, resolviendo aspectos como la velocidad, transparencia, sostenibilidad y fomentar un cambio organizacional real. A su vez tiene que permitir una mayor efectividad y eficiencia de los recursos públicos, asegurando que no haya discriminación por raza, sexo, situación económica o social, y que el sistema permitirá un acceso más flexible y transparente a los servicios sociales.

Para ello se han involucran desde el principio a los principales actores que responden a la cuádruple hélice, junto con una gama más amplia de partes interesadas:

• Administración pública: ayuntamientos y municipios, para replicar el proyecto.
• Empresa privada: principalmente tecnológica para desarrollar e implementar la tecnología necesaria
• Sociedad civil: para proporcionar el punto de vista del ciudadano
• Centros de investigación y desarrollo: aspectos éticos, tecnológicos, legales Figura 2. Cuádruple hélice.

Solución propuesta

El proyecto desarrolla un sistema que permite garantizar la calidad y la correcta gobernanza de los datos, que extrae toda la información relevante de los datos disponibles actualmente y que aprende continuamente con cada nuevo dato obtenido. Para hacer esto, usa algoritmos de aprendizaje automático (Machine Learning) e inteligencia artificial (IA).

Aporta soluciones para mejorar los procesos municipales y desarrolla nuevas formas de comunicación con los ciudadanos para satisfacer las necesidades, conocidas y por descubrir, de los habitantes de los municipios de Gavà y Mataró.

Ambos municipios promueven la creación de un sistema de IA para proporcionar asistencia técnica virtual a sus trabajadores y a los ciudadanos en la gestión y solicitud de ayuda social.

El proyecto aborda un conjunto de necesidades genéricas para la transición digital en Gavà y Mataró. Estas son:

• Una metodología para estandarizar los procesos de extracción, transformación y carga de datos (ETL) y garantizar su calidad y su gobernanza: debido a la variedad de tipos de algoritmos de aprendizaje automático utilizados por AI y fuentes de información, es necesaria una metodología para que los datos de diversos orígenes puedan ser explotados por algoritmos y facilitar el intercambio de conocimientos con otras administraciones públicas.
• Monitoreo ético para el uso de algoritmos: el proyecto se lleva a cabo considerando que los algoritmos utilizados por las IA podrían contener prejuicios (género, etnia, religión, etc.) que discriminen contra ciertos usuarios y, por lo tanto, es necesario tomar las medidas adecuadas para evitarlos. Por esto se crea un código ético y se trabaja con transparencia, que explica cómo se utilizan los algoritmos de AIs.
• Un asistente virtual para ciudadanos: los ciudadanos pueden utilizar IA mediante un asistente virtual y mecanismos de identificación seguros (biometría, blockchain, etc.) para acceder de forma autónoma a servicios municipales simples pero repetitivos y que consumen mucho tiempo de los técnicos.
• Un asistente virtual para trabajadores municipales: gracias a él, los técnicos municipales pueden anticipar las necesidades de los ciudadanos y/o mejorar su relación/interacción, adaptándose a las necesidades de los ciudadanos a través de la personalización óptima de los servicios prestados y mejorando la experiencia del ciudadano en la relación con la administración.
• Un asistente virtual para gerentes y políticos municipales: para ayudarlos a asignar eficientemente recursos para servicios sociales.

Innovación de la solución propuesta

El proyecto Gavius beneficia no solo a los ciudadanos, sino también a los trabajadores municipales, gerentes y políticos que, con el uso del aprendizaje automático y la inteligencia artificial, pueden planificar mejor los recursos y disponer de más tiempo para crear relaciones más sólidas y significativas con los ciudadanos.
Se analiza, por primera vez, las cuestiones éticas derivadas del funcionamiento de los algoritmos de aprendizaje automático en los servicios municipales, para evitar cualquier tipo de discriminación. Se traduce en una innovación en términos de accesibilidad, transparencia y participación. Actualmente, no existen experiencias a nivel europeo en la creación de un código ético para el aprendizaje automático. y algoritmos de inteligencia artificial aplicados a los servicios municipales.

Cambia la forma en que el ayuntamiento y los ciudadanos enfrentan las necesidades de la ciudadanía, pasando de respuestas reactivas a proactivas, utilizando predicciones basadas en datos e inteligencia artificial. Este nuevo enfoque da como resultado una mayor satisfacción de los ciudadanos con los servicios sociales proporcionados por la administración.

Los trabajadores públicos están capacitados para comprender el aprendizaje automático y los servicios basados en inteligencia artificial, abriendo el camino para futuros usos de IA en el ayuntamiento

Crea un área de colaboración, participación y desarrollo entre los trabajadores públicos y los ciudadanos locales. De esta forma, aumenta la transparencia del ayuntamiento y la confianza de los ciudadanos.

Utiliza métodos innovadores de participación ciudadana, como la creación conjunta con ciudadanos y partes interesadas del diseño del asistente virtual para la gestión y la recomendación de ayuda social.

A nivel europeo, la innovación del proyecto radica en el hecho de que, por primera vez, se desarrolla un sistema de IA para garantizar a los ciudadanos su derecho a la asistencia social, teniendo en cuenta principios éticos. Esto, junto con el enfoque de co-creación para el diseño del sistema Gavius, coloca a los ciudadanos en el centro del proyecto.

Posibles obstáculos

Estos son los obstáculos potenciales más relevantes que se esperan durante el proyecto Gavius:

• Propuesta de innovación distante con el tejido social circundante. Puede causar una baja participación en el proyecto por parte del tejido social local.
• Resistencia a los cambios organizacionales. Puede no ser recibido con interés por los trabajadores municipales.
• Negativa a abrir y compartir datos. Los ciudadanos pueden percibir con cierta desconfianza el hecho de compartir sus datos y así como el objetivo.
• Garantizar la participación de la sociedad civil. El proyecto reforzará el enfoque participativo con los ciudadanos y elaborará un código ético para que los algoritmos utilizados por las inteligencias artificiales desarrolladas durante el proyecto sean inclusivos y no discriminatorios.
• Garantizar la privacidad. El nuevo RGPD un gran desafío para las IA, ya que limita muchas funcionalidades de los sistemas de IA tradicionales. Gavius estudiará las limitaciones legales antes del diseño y construcción de los modelos para garantizar que cumplan con el RGPD.

Enfoque integrado

La adopción de procesos municipales que utilizan el aprendizaje automático y la inteligencia artificial para mejorar la eficiencia y la eficacia hace posible:

• Administrar mejor los recursos disponibles
• Tener recursos gratuitos para dedicar a temas de inclusión ambiental y social que, a su vez, pueden ser optimizados por nuevos algoritmos
• Promover los tejidos innovadores, empresariales y sociales del municipio

Gavius hace un enfoque holístico y da una respuesta integral a desafíos interconectados. Tanto es así que:

• Habilita e implementa soluciones de administración electrónica centradas en los ciudadanos en todos los sectores
• Crea valor a través del acceso libre y justo a datos de cualquier tipo: abiertos, públicos, del sector privado, personales
• Acelera la adopción de tecnologías digitales emergentes
• Crea un entorno empresarial favorable y actúa como plataforma para la experimentación ágil de organizaciones data-driven y lleva la innovación a mercados de poder adquisitivo elevado, generando crecimiento económico local.

Método

El proyecto se estructura en cuatro fases, y desarrolla el contenido que se indica en cada una de ellas:

Fase 1

• Diseño del asistente con participación ciudadana y con la participación de los usuarios finales de ayudas sociales
  • Se crea un vínculo, un compromiso con la ciudadanía para que participe en el proceso de creación y para generar una influencia que garantice que las herramientas creadas se utilizarán posteriormente. Así se garantiza que el servicio creado responde fielmente a las necesidades de los posibles receptores de asistencia social.
  • Este proceso utiliza técnicas de Design Thinking ((re)definición del problema, búsqueda de necesidades y evaluación comparativa, ideación, construcción, pruebas) y Customer Journey (monitoreo del comportamiento, necesidades y problemas del público objetivo).
• Estudio de las limitaciones legales, éticas, culturales y organizativas
• Definición de la arquitectura de los servicios digitales para la gestión de programas de ayudas sociales: Gavius API model

Fase 2

• Identificación de datos, extracción, limpieza y transformación
• Personalización y parametrización de los modelos predictivos
• Entrenamiento, pruebas y validación
• Generación de los modelos que son el núcleo del sistema
  • “Bot” conversacional para los ciudadanos
  • Modelo de asignación de ayudas sociales para los trabajadores
  • Modelo para la planificación

Fase 3

• Desarrollo de la prueba piloto en Gavà y Mataró
  • Comunicación via móvil o web con autentificación biométrica de los ciudadanos
  • Asistente del personal municipal de ayudas sociales para los trabajadores
  • Asistente para la planificación
• Formación del staff municipal
• Extracción de conclusiones para la posible estandarización

Fase 4

• Recomendaciones legales, éticas, culturales y de transparencia
• Evaluación de las decisiones tomadas por el sistema Gavius
• Evaluación del impacto de Gavius en la gestión de ayudas sociales
• Análisis coste/beneficio de la implementación extrapolable a otras administraciones públicas

Resultados

Se esperan los siguientes resultados:

• Un método para la evaluación cuantitativa de la satisfacción de los ciudadanos con los servicios públicos digitales antes de las experiencias piloto.
• Los principios éticos de regulación del uso del aprendizaje automático y los algoritmos de inteligencia artificial se plantean al final del diseño del sistema.
• El proceso de análisis mensual de los datos de tráfico web y el uso de aplicaciones se implementa antes de las experiencias piloto.
• Un método para la medición detallada del tiempo dedicado a cada interacción con los ciudadanos antes del inicio de las experiencias piloto.
• Una mejora (en efectividad y eficiencia) de los servicios sociales, con inteligencia artificial y aprendizaje automático, al final de las experiencias piloto.
• Un proceso de encuesta entre ciudadanos y trabajadores públicos para medir la familiaridad con el proyecto al final del diseño del sistema.
• Un proceso para el desarrollo, divulgación y difusión en una prestigiosa revista con un artículo sobre el diseño participativo al final de las experiencias piloto y capacitación.
• Un proceso para formar a los empleados públicos en el uso del sistema Gavius y sus herramientas antes del inicio de las experiencias piloto.
• 100 descargas de las aplicaciones desarrolladas para ciudadanos en los primeros 2 meses después de su publicación.
• El mes siguiente a su publicación, un proceso para capacitar a los empleados públicos en el uso de las aplicaciones creadas para uso interno del ayuntamiento.
• Un proceso para formar a los empleados públicos en los manuales de ética y transparencia para los algoritmos de IA al final de las experiencias piloto.

La medición de resultados quedará recogida en la tabla de indicadores definida al inicio del proyecto, con la siguiente estructura:

Conclusiones

El desarrollo e implementación de las tres aplicaciones descritas dotará de herramientas técnicas a ciudadanos, trabajadores municipales y gerentes y políticos y a su vez mejorará tanto la satisfacción y la experiencia de los ciudadanos en su relación con la administración como la eficiencia y efectividad por parte de la administración.

Desde un punto de vista social, el estudio desarrollado en el proyecto permitirá asegurar el uso de algoritmos no discriminatorios e imparciales, y se concretará en la redacción de un código ético para IA, co-creado con ciudadanos y definiendo herramientas para la mitigación de riesgos de sesgo, antes de crear solicitudes de servicios al ciudadano. A su vez, promoverá la transparencia en el uso de IA, adoptando protocolos de transparencia punteros antes de crear aplicaciones para servicios a los ciudadanos.

Agradecimientos

Queremos hacer un agradecimiento especial a los diferentes departamentos municipales implicados en el proyecto: servicios sociales, administración, informática, participación ciudadana y servicios centrales, porque sin la implicación de éstos sería imposible desarrollar este piloto. Agradecer también a todos los partners y colaboradores que trabajan en el proyecto: Mataró, Consorcio AOC, Xnet, E&Y, UPC, GFI y CIMNE.

Y por último, a las personas implicadas en la preparación de la convocatoria: Gonzalo Pellejero Socio Director de Territorios y Organizaciones Inteligentes de Techfriendly, Michael Donaldson Comisionado de Innovación Digital, Administración Electrónica y Buen Gobierno del Ayuntamiento de Barcelona y Carmen Lavado, directora de servicios de Sistemas de Información de Sant Boi.