Modelo HELIOS: concepto y propósito

El modelo HELIOS (Hybrid Evaluation of Lifecycle and Impact of Outstanding Science) es un marco integral diseñado para evaluar la madurez de tecnologías emergentes integrando múltiples indicadores clave. HELIOS combina datos de inversión (I+D), publicaciones científicas, patentes, nivel de adopción y grado de regulación para situar cada tecnología en una fase de su ciclo de vida. El objetivo es proporcionar un índice compuesto que refleje simultáneamente el estado de desarrollo científico (impacto de la investigación) y tecnológico (difusión e inversión) de la tecnología. Este enfoque híbrido toma inspiración de marcos consolidados como los Technology Readiness Levels (TRL) de la NASA y las categorías de adopción de Rogers, que vinculan la evolución tecnológica con la aceptación de usuarios. En HELIOS, cada variable indica un aspecto complementario de madurez: por ejemplo, un crecimiento sostenido en inversión y publicaciones suele preceder a fases de expansión tecnológica, mientras que un entorno regulatorio elaborado apunta a una tecnología más consolidada.

Formulación matemática del índice HELIOS

Para cuantificar el nivel de madurez, definimos variables normalizadas  (inversión, publicaciones, patentes, adopción, regulación) en el rango [0,1]. Cada variable se obtiene midiendo el dato empírico y aplicando una normalización adecuada (por ejemplo, dividiendo por un valor máximo histórico o meta). Entonces el índice HELIOS se computa como una media ponderada de estas variables:

donde los pesos  suman 1. Por ejemplo, se puede asignar aproximadamente  , reflejando que inversión, publicaciones y adopción suelen ser determinantes, mientras la regulación suele tener menor peso relativo en fases iniciales. El resultado HELIOS es un valor entre 0 (tecnología en fase muy incipiente) y 1 (madurez elevada). Este índice compuesto permite comparar tecnologías y evaluar su posición en el ciclo de vida: valores intermedios sugieren una fase de crecimiento, mientras valores cercanos a 1 indican cercanía a la saturación del mercado.

Criterios de puntuación y normalización

Para cada variable clave se definen criterios de medición y escalas estándar. A modo de ejemplo, se pueden plantear los siguientes parámetros:

• Inversión (I+D): se mide el monto anual invertido (público + privado) en la tecnología (en USD). Se normaliza dividiendo por el mayor nivel registrado o meta sectorial (por ejemplo, un billón USD). Un rango típico de puntaje puede ser: 0 (casi 0 inversión), 0.2 (inversión baja), 0.5 (inversión moderada), 1.0 (inversión muy alta).
• Publicaciones científicas: número de artículos académicos en la disciplina relacionada por año. Se normaliza tomando el valor observado vs. un máximo histórico. Por ejemplo, se puede establecer 0–1 según: 0–10 art (0–0.2), 11–50 (0.2–0.5), 51–200 (0.5–0.8), >200 (0.8–1.0). Un crecimiento exponencial de la bibliografía suele indicar fase de desarrollo rápido.
• Patentes: número de familias de patentes publicadas anualmente en ese campo. Se normaliza similar a publicaciones. Criterios: 0–50 patentes (0–0.3), 51–200 (0.3–0.6), 201–500 (0.6–0.9), >500 (0.9–1.0). Por ejemplo, recientes análisis muestran miles de nuevas patentes de computación cuántica por año, lo que situaría a esa tecnología en puntajes altos para este indicador.
• Adopción: grado de implementación o uso de la tecnología (por ejemplo, porcentaje de mercado o número de usuarios/pilotos). Se puede estimar como la penetración en el mercado objetivo. Un posible criterio: <1 % (score ~0), 1–10 % (0.1–0.3), 10–50 % (0.3–0.7), >50 % (0.7–1.0). La adopción real suele seguir una curva en S (difusión de innovaciones), por lo que valores bajos implican fase inicial.
• Regulación: nivel de madurez del marco legal/estándares. Se asigna en base cualitativa al porcentaje de aspectos regulados (0 = sin regulación; 0.5 = regulaciones parciales; 1.0 = regulación completa y armonizada). Por ejemplo, la presencia de guías o leyes específicas (como controles de exportación) puede valer 0.5–0.8, mientras la ausencia de regulación específica sería 0.0–0.2.

En resumen, cada indicador  se normaliza a  o mediante tramos definidos, obteniendo un valor de 0 a 1. Luego se pondera según la importancia asignada. La tabla siguiente ejemplifica criterios estándar (valores de referencia):

Estos rangos son orientativos y pueden ajustarse sectorialmente. Por ejemplo, la bibliometría y la estadística de patentes se usan como indicadores en “technology foresight” para identificar fases emergentes de tecnología. La justificación de normalizar frente a un máximo histórico o meta se basa en la idea de evaluar la fracción de progreso alcanzado.

Representación visual del modelo

El estado actual de las cinco variables se puede representar gráficamente. Por ejemplo, un gráfico radar mostrará cada variable en un eje radial (ver Figura abajo). Cada dimensión (inversión, publicaciones, patentes, adopción, regulación) está medida de 0 a 1, de modo que la superficie resultante refleja el perfil de madurez tecnológica. Asimismo, la típica curva en S ilustra la trayectoria de madurez global de la tecnología: su pendiente máxima indica el punto de inflexión (fase de rápido crecimiento) y el nivel de saturación final marca la madurez completa.

Figura: Ejemplo conceptual de mapa de madurez tecnológica (en este caso para energía eólica) basado en número de familias de patentes versus solicitantes. Un gráfico radar equivalente mostraría los valores de inversión, publicaciones, patentes, adopción y regulación de la tecnología (cada eje 0–1). La curva en S (no mostrada) posicionaría la tecnología en su ciclo de vida según el nivel de adopción acumulada.

Ejemplo práctico: computación cuántica

Para ilustrar HELIOS, consideremos la computación cuántica con datos recientes. En términos de inversión, este sector ha atraído miles de millones de dólares; McKinsey estima que la innovación acelerada podría llevar el mercado cuántico global a unos \$100 mil millones en diez años. Supongamos que la inversión normalizada actual en quántica es alta (por ejemplo  ). Respecto a publicaciones, el campo ha crecido exponencialmente; por ejemplo, en Estados Unidos hubo descensos en publicaciones generales de ciencia en 2023, pero la literatura cuántica ha aumentado, lo que podría corresponder a  . Para patentes, los informes muestran miles de nuevas familias al año: por ejemplo, 3.795 en 2023, frente a 1.899 en 2020, indicando un campo con  . La adopción comercial todavía es modesta (principalmente prototipos y servicios en nube), digamos  . La regulación está emergiendo: en 2024 EE.UU. impuso controles de exportación específicos para tecnologías cuánticas, señal de atención normativa; podríamos asignar  .

Usando los pesos sugeridos, calculamos el índice HELIOS:

Un valor de ~0.65 indica una etapa de crecimiento temprano, consistente con la rápida expansión de patentes e inversión, pero con adopción aún limitada. HELIOS en este caso resaltaría que la computación cuántica está aún lejos de la saturación; la pendiente creciente de la curva S sugeriría que el “tipping point” de adopción masiva podría estar por venir.

En conjunto, HELIOS ofrece un índice cuantitativo interpretativo: valores cercanos a 0.5–0.7 (como en este ejemplo) corresponderían a tecnologías en fase de desarrollo/adopción temprana, mientras que índices próximos a 1 significarían madurez o estancamiento (ya que la mayoría de indicadores se estabilizan o decrecen en madurez). Este ejemplo práctico demuestra cómo HELIOS permite integrar métricas empíricas recientes en un solo índice, facilitando comparaciones entre tecnologías y evaluaciones de su trayectoria futura.

Referencias: La metodología HELIOS sigue enfoques de inteligencia tecnológica que combinan indicadores cuantitativos clave (I+D, publicaciones, patentes, adopción) para inferir el estadio tecnológico. Por ejemplo, estudios de foresight usan curvas logísticas/Bass para adopción y análisis de patentes/publicaciones para proyectar fases futuras. Nuestra propuesta amplía estos marcos académicos (e.g. TRL, curva en S de Rogers) en una herramienta compuesta con base en literatura reciente. En la práctica, HELIOS complementa índices globales (p.ej. WIPO GII) al enfocarse en tecnología singular y sus dinámicas de ciclo de vida.

Referencias bibliográficas (estilo APA): Rogers, E. M. (2003). Diffusion of Innovations (5ª ed.). Free Press. Héder, M. (2017). From NASA to EU: The evolution of the TRL scale in public sector innovation. The Innovation Journal, 22(2), 1–23. McKinsey & Company. (2025, 23 de junio). The Rise of Quantum Computing. McKinsey Insights. European Patent Office. (2023, 18 de diciembre). Assessing the life cycle of technologies. EPO News. WIPO. (2023). Global Innovation Index 2023. World Intellectual Property Organization. U.S. National Quantum Coordination Office. (2024, 6 de septiembre). Department of Commerce Releases Export Controls on Quantum Technologies. U.S. Department of Commerce. Appleyard Lees. (2024, 24 de enero). Certainty in the trajectory of patents for quantum computing. (Patentes de cuántica). PatentNext. (2025, 14 de marzo). Quantum Computing Patent Trends in the US: Are Breakthroughs Just Around the Corner? (patentes).