Fujitsu crea un sistema de gemelos digitales oceánicos utilizando drones submarinos e inteligencia artificial

El conglomerado japonés Fujitsu ha presentado una nueva tecnología capaz de crear “gemelos digitales oceánicos” de arrecifes de coral, estructuras artificiales y aerogeneradores. Para generar modelos en tres dimensiones de alta calidad, la solución combina vehículos submarinos autónomos (AUV por sus siglas en inglés) equipados con sensores LiDAR, con sistemas impulsados por inteligencia artificial.

Estos gemelos digitales permitirán a los investigadores de distintos proyectos e iniciativas estudiar “reproducciones altamente precisas” de los ecosistemas submarinos, con el fin de predecir cambios medioambientales y de simular los efectos que pueden tener distintas medidas de conservación marítima como, por ejemplo, aquellas relacionadas con el carbono azul.

Tecnología en apoyo de la biodiversidad marina

La nueva tecnología ha sido desarrollada en torno a una técnica de medición en tiempo real desarrollada por la japonesa para el Sistema de Apoyo a la Evaluación, creado en colaboración con la Federación Internacional de Gimnastas para ofrecer apoyo en la evaluación de los atletas. La implementación de esta técnica en la solución de gemelos digitales permitirá escanear el medio marino desde drones móviles, incluso en escenarios de fuerte oleaje o corrientes, y mejorar el color o la claridad de las imágenes para posibilitar una identificación precisa desde una distancia reducida, tanto en aguas claras, como en aguas turbias.

Fujitsu verificó el funcionamiento de la tecnología a través de una prueba de campo llevada a cabo en Japón, en la que participaron también dos importantes entidades del país: el Instituto de Investigación Marítima y el Instituto Nacional de Tecnología Marítima, Portuaria y de Aviación. En base a los resultados obtenidos en estos test,la solución es altamente escalable, por lo cual, en un futuro, la japonesa podrá ampliar sus capacidades de medición para apoyar los requisitos de empresas y gobiernos locales en la planificación de nuevas medidas para promover y conservar la biodiversidad en lechos de algas y arrecifes.

Funcionamiento de los drones submarinos autónomos. Firma: Fujitsu

Drones e inteligencia artificial contra las amenazas oceánicas

El principal objetivo del proyecto de Fujitsu es “apoyar los esfuerzos mundiales y combatir los efectos del cambio climático y preservar la biodiversidad de los océanos que cubren aproximadamente el 70% de la superficie de la Tierra”. Además, la japonesa también busca recopilar datos para “construir un modelo que cuantifique y simule los cambios en el medio ambiente y el crecimiento de los organismos que componen el ecosistema marino, y que se pueda utiliza para realizar una verificación preliminar de las medidas propuestas para su protección”.

Todo esto se logrará utilizando vehículos autónomos todoterreno y sistemas de comunicación satelital, que reunirán información sobre características como, por ejemplo, la distribución de la vegetación, las formas tridimensionales de la vida submarina o las infraestructuras artificiales que afectan a los recursos acuáticos y subacuáticos. De esta manera, los investigadores de distintas iniciativas podrán analizar cambios en la biomasa de distintas áreas y calcular cuestiones relativas a la cantidad de dióxido de carbono absorbida o al crecimiento de nuevos organismos, entre otras aplicaciones. Este sistema resolverá los problemas que ofrecen otras tecnologías más antiguas, entre las que se encuentra el sonar acústico, cuyo haz tiene una precisión limitada.

Nuevos desarrollos para mejor precisión  

La tecnología de IA integrada en la solución tecnológica cuenta con dos mecanismos inteligentes distintos. El primero es capaz de eliminar la turbidez de la imagen, corregir el color del sujeto a los niveles originales y mejorar los contornos borrosos del objetivo, aumentando la resolución de las imágenes antes de generar el modelo final en tres dimensiones.

Este sistema se complementa con un sensor LiDAR (Light Detection and Ranging) que ofrece la posibilidad de seleccionar la longitud de onda adecuada para cada tipo de medición. A través de este módulo, la solución de Fujitsu puede realizar levantamientos desde un submarino no tripulado en movimiento. Durante la campaña de pruebas realizada en la prefectura de Okinawa, la japonesa validó la integración de estos sensores en el denominado Sistema Conectado AUV-ASV desarrollado por NMRI, como parte de un experimento de adquisición de datos 3D de objetos a escala de centímetros en sistemas de tuberías submarinas.