La inteligencia artificial ya ha cambiado muchas cosas, pero los caminos que está abriendo en multitud de sectores y ámbitos demuestran que lo que hemos visto hasta ahora es sólo el principio. Y en medio de ese maremagnum de proyectos impulsados por esta tecnología hay uno, con sello español, que se ha propuesto crear una herramienta para hacer que los barcos dejen de tener accidentes de cualquier tipo. Conseguir, en definitiva, que los buques que se construyen sean totalmente seguros y estén preparados para todo. Así de simple, así de complicado.

"Actualmente para estudiar el comportamiento en la mar de los barcos se realizan una serie de hipótesis y simplificaciones, y se generan lo que llamamos funciones de transferencia, que relacionan el oleaje y el movimiento del buque. Y estas funciones son las que nosotros somos capaces de predecir con nuestra herramienta. Hasta ahora para calcularlas se necesitaba conocer el estado de la mar y tener el buque bien definido, sabiendo exactamente su estado, su peso, etc. Pero con nuestra herramienta solo hacen falta las dimensiones del barco y ciertos coeficientes de diseño", explica Pablo Romero, profesor de Ingeniería Naval en la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT).

La idea de crear algo así se la dio el tutor de Romero durante su trabajo de final de máster. Y como le interesó tanto decidió seguir desarrollándola durante su tesis doctoral. Con el tiempo se unieron también a la investigación José Enrique Gutiérrez, compañero de Romero en el mismo departamento de la UPCT, y Borja Serván, miembro del Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería (CIMNE). "Es una herramienta prometedora en un campo a explorar. No había nada así y nos pareció muy interesante", resume Romero.

La han nombrado Sprai, y lleva cuatro años desarrollándose. Está basada en un conjunto de redes neuronales, unos modelos computacionales compuestos por neuronas artificiales conectadas entre sí que se transmiten la información de unas a otras. Y se ha entrenado con un conjunto de datos simulados de 20.000 buques distintos, que fueron generados por los investigadores de manera "sintética".

Para realizar los cálculos se le deben introducir al sistema nueve parámetros (como las dimensiones principales del buque o la velocidad a la que irá). Y luego se le deben añadir los "objetivos de comportamiento del mar", para definir exactamente qué quieren que prediga el sistema.

A partir de ahí, Romero asegura que la herramienta puede predecir las funciones de transferencia en un periodo de tiempo "ínfimo". En 30 segundos, explica, es capaz de simular el comportamiento de 5.000 o 6.000 buques, mientras que con el método de cálculo actual se tardan tres o cuatro minutos, y antes hay que llevar a cabo un preprocesado que también lleva su tiempo.

Para ponerla a prueba los investigadores generaron otro conjunto de datos de 20.000 buques. Y comprobaron que el porcentaje de error era del 5% respecto al cálculo número tradicional. Por eso se muestran convencidos de que pueden "cambiar el paradigma del diseño naval", haciendo "buques más seguros y más operativos".

Ventajas de la herramienta

"A día de hoy hay dos maneras de calcular cómo se comportará un buque determinado en el mar, aunque no son excluyentes. La primera es hacerlo con un modelo físico, es decir, construir una maqueta y ponerlo a prueba en un canal de experiencia aerodinámico. Pero los costes son muy envelados. La otra opción es hacerlo mediante un software. Esto los proyectos con dinero, claro, como los de la Armada. Porque muchos armadores no tiene presupuesto para hacerlo", desliza Romero, que explica que el problema fundamental es que con el método actual no se sabe si un barco cumple con todas las condiciones hasta que ya está construido.

Esto provoca que muchas veces "las soluciones a las que se llegan no son la idóneas para que los buques se comporten bien ante determinados mares". Y pone ejemplos: mareos en los cruceros, pescadores que no pueden trabajar en cubierta... "Nuestra línea de investigación es cómo prever si el buque se puede encontrar con todos estos fenómenos para aumentar la seguridad antes de diseñarlo, y así mejorar la operatividad del barco", resume el experto, que afirma que con su herramienta sabrán si el barco cumple o no los criterios de navegabilidad antes de que se construya. Así que calculan que el ahorro en tiempo y dinero será importante.

Un precio "asequible"

Sprai hará posible, por ejemplo, que los astilleros pequeños, que normalmente no hacen estos cálculos por falta de medios, puedan hacerlo. O que se estudie si la flota entera de buques de un puerto puede llegar a tener problemas de cualquier tipo, algo que hasta ahora era imposible. O, ampliando la lente, evitar accidentes como el del Prestige o desastres como el vertido de pelletes en Galicia hace unos meses. "Los barcos no suelen zozobrar, pero los contenedores que transportan son mu inestables. Nuestra herramienta podría haber hecho que eso no pasase. Por eso teníamos claro que no queríamos que esto se quedara en una simple tesis del ámbito científico, sino que llegara al mercado", relata Romero.

Hace tres meses los investigadores completaron el registro de la propiedad intelectual de la herramienta. La idea es que esté disponible de manera online en un periodo de tiempo que estimo que será menos de un mes. Será de pago, pero aunque todavía no está del todo definido tendrá un precio "bastante asequible". Y a partir de ahí, sus creadores seguirán "mejorándola y desarrollándola, hablando con armadores y astilleros para ver qué necesidades tienen".

Romero ya vislumbra qué clientes puede sentirse más atraídos por su herramienta: "Por un lado los astilleros grandes, que podrían incluir esta herramienta en su espiral de diseño de los barcos para que cumplan todos los requisitos. Por otro, los propios armadores a los que les hayan dado la licitación de un determinado buque y se les exija que cumplan con determinados criterios. Y a partir de ahí, a todo tipo de personas. Es una herramienta muy sencilla, que lo va a democratizar todo".