Supercomputación e IA se unen para simular todo, desde la Tierra al corazón y hasta modelos | Tecnología

En la actual revolución industrial, programar ha dejado de ser la creación de herramientas para pasar a la generación de habilidades. Y para este paso crucial se precisan de los mejores sistemas, datos y un entorno seguro para probarlos. “Necesitamos simular el mundo”, afirma Rev Lebaredian, vicepresidente de Omniverso y Tecnología de Simulación en el gigante informático Nvidia. Esta senda ha propiciado la creación de supercomputadoras y sistemas de inteligencia artificial (IA) con objetivos tan ambiciosos como crear un gemelo digital del planeta (el plan europeo Destination Earth). Pero también nuevas formas de entender y observar el entorno que han derivado en aplicaciones para la vida cotidiana que van desde el comercio convencional a la moda, desde el tráfico urbano a la gestión de edificios o el agua o desde la navegación a la salud o la defensa.DestinE, como se conoce al programa de la Comisión Europea Destino Tierra, pretende tener operativo en cinco años un gemelo digital de la Tierra de alta precisión para la simulación y el seguimiento de los fenómenos naturales, los riesgos y las actividades humanas relacionadas. El primer supercomputador en incorporarse al proyecto fue LUMI, el más potente de la Unión Europea (UE) y en el que participa HPE.Simulación de la radiación térmica superficial de la Tierra.DestinE“LUMI, hasta hace poco, fue el superordenador más grande de Europa y sigue siendo el más grande dentro de la UE disponible para la comunidad de investigación climática. Esto permite realizar simulaciones a muy alta resolución a largo plazo, incluyendo modelos de atmósfera, océano y superficie terrestre a una escala que hasta ahora solo era accesible para modelos meteorológicos a corto plazo. Pero también se puede utilizar para flujos de trabajo más pequeños de forma continua o para solicitudes urgentes”, explica Utz-Uwe Haus, jefe de HPE HPC/AI EMEA Research Lab, una división de Hewlett Packard Labs.El objetivo no es teórico, sino todo lo contrario. “Amplía nuestra capacidad para entender mejor los aspectos específicos de un evento para la toma de decisiones a corto plazo, como, por ejemplo, en la gestión de desastres, o de escenarios de cambio climático, como modelar los impactos de glaciares, hielo marino, vegetación y partículas de aerosol, entre otros, en el clima de la Tierra”, añade Haus.A estas aplicaciones se suman otras más locales, según precisa el investigador: “Un gemelo climático de alta resolución hace factible predecir efectos locales muy específicos que se traducen directamente en impactos sociales y económicos: la lluvia promedio, los períodos de sequía y los escenarios de inundaciones en el ámbito de una ciudad o región son parámetros críticos en el desarrollo y la planificación del uso del suelo agrícola o de cultivos. De manera similar, la viabilidad económica de las inversiones en fuentes de energía renovable depende en gran medida de las predicciones promedio de sol o la fuerza del viento para las décadas de vida útil tecnológica”.Más informaciónPero el campo de esta confluencia de supercomputación, inteligencia artificial y gemelos digitales no se encuentra solo en el espacio. “Difuminan la línea entre lo físico y lo virtual. Más que simulaciones, estas copias virtuales de la realidad incorporan datos reales para remodelar la forma en que diseñamos y construimos, lo que nos permite predecir los resultados del mundo real con una precisión asombrosa”, afirma el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) tras un taller sobre las complejidades de esta tecnología y sus aplicaciones.Son claves en los experimentos de física de alta energía y para mejorar la operatividad de los robots o para el desarrollo de sistemas de refrigeración y ventilación o para optimizar la producción y garantizar la seguridad de los equipos en la fabricación y la industria. En el ámbito sanitario, ayudan en el análisis de datos de los pacientes, la planificación quirúrgica y la formación. Desempeñan un papel fundamental en el diseño, las pruebas y la simulación en las industrias aeroespacial, automotriz y de aviación. También contribuyen significativamente a las iniciativas de ciudades inteligentes, ayudando en la planificación urbana y la gestión de infraestructuras.El hermano de un ríoUn ejemplo de estos usos es el gemelo digital de la Eurovía del Guadalquivir, incluido en el Plan de Digitalización del Puerto de Sevilla, con más de tres millones de euros ya invertidos y una veintena de proyectos en marcha, según el presidente de la Autoridad Portuaria, Rafael Carmona. Según explica, Guadaltwin, como se denomina el gemelo, “integrará tecnologías de aprendizaje automático e inteligencia artificial para mejorar la precisión de las predicciones y la toma de decisiones”.Del mismo modo, el área metropolitana de Barcelona cuenta con un gemelo digital de sus 164 municipios para identificar los objetivos de las dos próximas décadas y simular escenarios urbanísticos, económicos, de conocimiento, movilidad y vivienda.Ensayos sin riesgoEn el área sanitaria, Steven Niederer, ingeniero biomédico del Instituto Alan Turing y el Imperial College de Londres, trabaja en réplicas detalladas digitales de los corazones de las personas. Tienen el mismo funcionamiento, tamaño y forma que los reales, pero su existencia virtual permite simular cirugías sin peligro alguno. Estos modelos se utilizan ya en ensayos clínicos y en el cuidado de pacientes. Son el anticipo de versiones digitales del cuerpo humano que permitirán anticipar riesgos, ensayar intervenciones y determinar qué tratamientos podrían funcionar mejor.“Tratar arritmias como la fibrilación auricular persistente o decidir si un paciente se beneficiará de un desfibrilador implantable para prevenir la muerte súbita sigue siendo, en muchos casos, un reto clínico de primer orden. Necesitamos desarrollar nuevas tecnologías para hacer frente a los objetivos mencionados, y ya hemos dado los primeros pasos: los gemelos cardiacos digitales proporcionan un modelo que permite no solo visualizar, sino también simular el comportamiento del corazón y anticipar la respuesta a distintos tratamientos”, escriben en The Conversation Andreu Climent y María de la Salud Guillem, ambos de la Universidad Politécnica de Valencia.En el ámbito de la defensa, empresas como Raytheon trabajan en gemelos digitales de radares de defensa antimisiles, misiles de crucero lanzados desde el aire y aviones.La modelo Mathilda Gvarliani y su gemela digital.H&MY esta tendencia llega hasta elementos más mundanos. La firma de moda H&M, según adelantó BOF, ha creado réplicas digitales de 30 modelos para recrearlas con IA en campañas de promoción. La compañía asegura que los derechos de las gemelas serán de sus modelos originales, pero admite el impacto de esta iniciativa en el equipo asociado a sus campañas, como fotógrafos, estilistas, peluqueros y maquilladores, entre otros.