Dan Bernasconi, la Inteligencia Artificial o la nueva revolución en la náutica

Son muchos los equipos de la Copa que se han aliado con grandes empresas desarrolladoras de la Inteligencia Artificial (IA). Uno de los primeros en la aplicación de la Inteligencia Artificial fue el Emirates Team New Zealand, cuatro veces ganador de la Copa y de las dos últimas ediciones en 2017 y 2021.

Dan Bernasconi , director técnico del equipo neozelandés, reconoce que la IA «implica una serie de cambios importantes para los diseñadores». Añade que para Barcelona 2024 el AC75 (monocasco con 'foils' (hidroalas) de 22,90 metros de eslora), que se utilizó ya en 2021 y que seguirá también para la siguiente edición después de Barcelona, «el barco será más ligero para estar mejor preparado para vientos más suaves».

«Esto se consigue reduciendo el peso del barco en aproximadamente una tonelada, de 7,8 a 6,8 y, entre otras medidas, aumentar la envergadura de los 'foils' de 4 a 4,5 metros, lo que permitirá que el barco despegue con vientos más suaves», explicó.

En los últimos años casi todas las decisiones sobre el rendimiento del barco se basaron en dinámica de fluidos computacional y simulación dinámica completa, similar a un simulador de vuelo. La tripulación navegó en el simulador virtual, donde se introdujeron las condiciones del viento y del mar, y se compararon los tiempos.

En la pasada edición se dio un paso más, reemplazando la tripulación humana por Inteligencia Artificial gracias a la asociación, en 2019, entre el Team New Zealand y la empresa McKinsey, que trajo como resultado la llegada en un nuevo miembro de la tripulación: un robot de Inteligencia Artificial (IA) .

Fue un gran paso adelante en el simulador que los neozelandeses ya habían utilizado en 2017 ya que ahora se utilizó la metodología de 'aprendizaje por refuerzo profundo', que convirtió al robot de IA en un regatista profesional al incluir innumerables variables como la velocidad del viento, la dirección y los ajustes en los catorce diferentes controles de velas y del barco. Así, el robot aprendió en horas lo que a un ser humano le lleva años perfeccionar.

El Team New Zealand tiene un equipo de casi medio centenar profesionales de diferentes ramas de la ingeniería: ciencia de los materiales, estructuras compuestas, mecánica, de simulación, software, electrónica, diseño hidráulico y diseño de sistemas de control, donde destaca el español Roger Frigola, de 41 años, uno de los grandes especialistas mundiales en IA y que dirige el departamento de computación y optimización del equipo 'kiwi'.

Su definición de 'Machine Learning' (aprendizaje automático) es sencilla: «es una de las técnicas de Inteligencia Artificial (IA) que se hacen servir actualmente por la que el ordenador aprende lo que tu le enseñas. Ahora se esta poniendo muy de moda, pero cuando yo empecé, en 2011, no lo era tanto».

Es evidente que la Inteligencia Artificial (IA) ya forma parte de la vida habitual, pero parece algo complicado de explicar. Para Roger Frigola es, «un trabajo muy interesante. En este caso se basa en intentar ver todas las oportunidades que te da la IA, para diseñar mejor un barco, pensando en como se diseña y las oportunidades que nos dan estas nuevas herramientas e intentar explorar como se puede hacer un barco más rápido».

«El ordenador, al final, es una herramienta importantísima ya que estos barcos se diseñan en simulación porque no se puede hacer un prototipo porque por la normativa de esta edición de la Copa solo se puede construir un barco y es evidente que el primero tiene que salirte ya bien ya que todas las pruebas y los errores son virtuales», apunta.

Para eso se crearon los llamados 'bots de IA', que son robots inteligentes que llevan integrados algoritmos de IA, lo que les permite trabajar por sí mismos después de una fase previa de entrenamiento o aprendizaje automático.

El uso del robot de IA en el simulador permitió al Emirates Team New Zealand probar iteraciones de diseño 10 veces más rápido y a un coste significativamente menor, aumentando la probabilidad de encontrar la óptima. El equipo también puso a punto el robot de IA en un tiempo récord, igualando la experiencia de toda la vida de tres regatistas con solo 1000 horas de navegación.

Hay que recordar que en Barcelona 2024 los equipos sólo podrán construir un barco en lugar de los dos de la edición anterior. Se tarda más de un año desde que se diseña a ponerlo en el agua y en Barcelona estarán listos en abril o mayo de 2024.

Otro equipo que ha se ha unido al avance de la IA es el INEOS Britannia que en octubre de este año ya anunció su asociación de innovación con la empresa Navasto, pionera y líder de la adaptación de la inteligencia artificial en los procesos de ingeniería para acelerar drásticamente los ciclos de desarrollo.

«Con un solo AC75 construido no tenemos margen de error en el diseño por esto necesitamos que nuestro CFD sea preciso, rápido y confiable, y sus herramientas funcionan en todas esas áreas», señaló Sir Ben Ainslie, timonel y director del INEOS Britannia.

El CFD o dinámica de fluidos computacional es una ciencia que, con la ayuda de computadoras digitales, produce predicciones cuantitativas de fenómenos de flujo que gobiernan el movimiento de los fluidos.

Otro equipo destacado en este campo es el American Magic estadounidense, que tiene como socio oficial de ciencia computacional e inteligencia artificial (IA) a la empresa Altair.

Altair proporciona al equipo tecnología de software y servicios de consultoría para mejorar el rendimiento de los barcos y las tripulaciones mediante un sistema de análisis de datos predictivos para analizar y comprender el rendimiento de las embarcaciones y un 'bot de IA' personalizado para el control y seguimiento de las simulaciones utilizando lo más avanzado en inteligencia artificial (IA), aprendizaje automático (AA) y análisis de datos con nuevos sistemas.

Los resultados permiten de manera rápida, efectiva y precisa de simular diversas y múltiples condiciones de regatas y reducir la necesidad de pruebas físicas y creación de prototipos. Además, el robot de IA genera datos de simulaciones para que el equipo pueda analizarlos para mejorar tiempos, maniobras de las tripulaciones, estrategia de regatas y componentes del barco. Como dicen los expertos. «El futuro es hoy».