El estudio, publicado en Nature Communications, contribuirá a prever zonas peligrosas durante los vuelos y a reducir riesgos para los pasajeros
Desarrollan IA capaz de predecir la evolución de las turbulencias-. Un equipo de investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV) y la Universidad de Michigan (UM) han desarrollado un nuevo modelo de inteligencia artificial capaz de predecir la evolución de las turbulencias y avanzar en su comprensión.
El estudio, publicado en Nature Communications, contribuirá a prever zonas peligrosas durante los vuelos y a reducir riesgos para los pasajeros, y podría ser útil en la mejora de ciertos procesos industriales, la combustión y la reducción de la resistencia aerodinámica.
Según ha explicado Sergio Hoyas, investigador del Instituto de Matemática Pura y Aplicada (IUMPA) de la UPV y coautor del estudio, durante más de un siglo, la turbulencia ha resultado un rompecabezas: «ecuaciones demasiado complejas, experimentos difíciles y ordenadores insuficientemente potentes no han permitido descifrarla».
“La IA nos da ahora una herramienta nueva con un potencial enorme para tratar de resolver el rompecabezas e identificar qué regiones de un flujo turbulento son realmente las más importantes en su evolución”, añade Andrés Cremades, investigador también del IUMPA de la Politècnica de València.
En su estudio, el equipo de la UPV y la UM analiza la turbulencia mediante su nuevo modelo de IA. A partir de una simulación extremadamente detallada de un flujo turbulento, el algoritmo de IA estima su importancia en la dinámica de la turbulencia.
A diferencia de otros trabajos basados en inteligencia artificial, que funcionan como una “caja negra”, este método no solo predice la evolución del flujo, sino que también indica qué regiones concretas influyen más en su desarrollo, ha informado la UPV.
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Para entrenar el modelo, los investigadores combinaron simulaciones numéricas de alta precisión con técnicas de inteligencia artificial explicable, conocidas como SHAP. “Ahora sabemos exactamente qué regiones del flujo debemos modificar si queremos reducir la resistencia, mejorar la combustión o disminuir la contaminación”, explica Sergio Hoyas.
El trabajo del equipo UPV-UM resulta de especial interés para el diseño de estrategias de control más eficientes de la turbulencia, que permitan reducir la fricción, el consumo energético o el desgaste en sistemas industriales.
Teniendo en cuenta que alrededor del 15 % de la energía mundial se pierde debido a efectos relacionados con la turbulencia, identificar con precisión las zonas clave del flujo puede contribuir al desarrollo de tecnologías más sostenibles en sectores como la aeronáutica, la automoción o la energía eólica, han señalado las mismas fuentes.
Según el equipo responsable de la investigación, esta técnica puede aplicarse a otros problemas físicos en los que sea necesario identificar qué factores son realmente importantes.
“Demostrar la existencia y unicidad de soluciones de las ecuaciones de la mecánica de fluidos se conoce como el problema del millón de dólares. Resolver la turbulencia de forma práctica sería el problema del billón de dólares”, concluye Ricardo Vinuesa.
EO// Con información de: EFE
Periodista: Roynel Rojas