Inteligencia Artificial en medios de transporte

Inteligencia Artificial en medios de transporte
Fernando Arboledas Cique
Jesús de Luis Serrano
Estudiante de Ing. Telecomunicación
Universidad Carlos III de Madrid
Avda. De la Universidad, 30
28911, Leganés (Madrid)
Estudiante de Ing. Telecomunicación
Universidad Carlos III de Madrid
Avda. De la Universidad, 30
28911, Leganés (Madrid)
100067805@alumnos.uc3m.es
100066598@alumnos.uc3m.es
RESUMEN
En realidad existen muchas modalidades y, con lo concienciados
que estamos en los últimos tiempos en materia de seguridad, no es
raro ver que muchas aplicaciones se están desarrollando hacia esa
dirección. De hecho un sistema autónomo sin que nos de una
mínima garantía en materia de seguridad no debe existir.
En este artículo intentaremos explicar la inteligencia artificial
que se utiliza hoy en día en los diferentes medios de transporte,
como son el avión, el barco y el automóvil.
Como veremos, la industria de la aviación es la que mayor
hincapié está haciendo en aras de conseguir una mayor seguridad
y una menor dependencia del ser humano, seguida de la industria
del automóvil donde ya hay varios prototipos en funcionamiento.
2. SISTEMA EXPERTO
Como ya hemos adelantado, un sistema experto es una
aplicación informática, o conjunto de ellas, capaz de actuar como
una persona experta en un tema específico a tratar, aportando
datos y experiencia para la resolución de problemas.
Sin embargo, en la industria marítima se utiliza la inteligencia
artificial para otros menesteres más propios de la seguridad que de
conseguir embarcaciones autónomas. Aún queda bastante por
desarrollar en este campo, que cada día va creciendo más en pos
de conseguirlo.
Categorías y descriptores temáticos
[Inteligencia Artificial]: Sistemas expertos; [Aeronavegación]:
Pilotaje; [Automovilismo]: Pilotaje; [Embarcaciones]: Seguridad.
Términos generales
Documentación,
humanos, teoría.
diseño,
fiabilidad,
seguridad,
factores
Palabras clave
Sistema experto, aviación, barco, automóvil, uav, ucav, piloto,
seguridad, práctica, futuro.
1. INTRODUCCIÓN
Ilustración 1 Abstracción de un sistema experto hacia un ser humano.
Un sistema experto es una rama de la inteligencia artificial que
imita el razonamiento humano de un experto en una aplicación
concreta. De esta forma se quiere buscar mejorar la seguridad,
rapidez y eficacia. Son un conjunto de aplicaciones informáticas
que poseen una base de conocimiento avanzado sobre el tema a
tratar y que son capaces de adquirir nuevos conocimientos para
utilizarlos en sus tareas.
En el mundo de los medios de transporte podemos ver una
aplicación estrella como sistema experto, y es la de crear
vehículos autónomos, que no dependan directamente de la
influencia humana..
Este tipo de sistemas ha de tener un manejo amigable con una
interactuación sencilla y así poder realizar tareas propias de
expertos sin tener unos conocimientos previos, o incluso poder
prescindir de ellos. Para ello deben cumplir dos funciones vitales
en su ejecución:
§
Tener una base de conocimientos: La cual ha de basarse
siguiendo ciertas reglas o pasos comprensibles de manera que
se pueda generar la explicación para cada una de estas reglas.
§
Tener capacidad de aprendizaje: Son sistemas capaces de
aprender y corregir los conocimientos previos. Por lo que su
finalidad no es sustituir a la persona, sino completar y
mejorarla.
Así pues, encontramos varios ejemplos importantes de
lenguajes de sistemas expertos como son PROLOG o CLIPS,
vistos en la asignatura.
2.1 Base de conocimientos
Son bases de datos donde se almacenan los conocimientos de
los sistemas expertos. Dichos conocimientos serán implementados
sobre el sistema según el campo de trabajo en cuestión. Para su
correcto funcionamiento, el sistema obtiene de esta base de
conocimientos los razonamientos necesarios.
2.2 Base de hechos
Compuesta por los hechos descubiertos durante el análisis que
se realiza cuando existe algún problema.
3. PILOTO AUTOMÁTICO
Un piloto automático es un sistema mecánico, eléctrico o
hidráulico usado para guiar un vehículo sin la ayuda de un ser
humano. El término se usa mayoritariamente para aludir al de
un avión, pero también existen para barcos.
Un vehículo con piloto automático utiliza unos sensores para
desarrollar un conocimiento limitado del entorno, que más tarde
es utilizado por los algoritmos de control para determinar la
siguiente acción a realizar. Esto permite eliminar en gran parte las
competencias de un humano para su pilotaje. Un piloto
completamente autónomo tiene la habilidad de recopilar
información de su entorno, sacar un contexto y obrar en relación
al mismo.
4. Aviación
Durante un vuelo los pilotos deben prestar una atención
continua a la situación del avión. El piloto automático fue
diseñado para aliviar la tensión y fatiga que éstos sufren a llevar a
cabo dicho trabajo.
4.1 Fundamentos de vuelo
Para entender el trabajo que puede realizar un piloto automático
en una aeronave, debemos profundizar un poco más en la teoría en
la que estos se basan para volar. Un avión es capaz de mantenerse
en el aire, gracias a la fuerza de sustentación que se produce bajo
sus alas. Dicha fuerza, unida a la de empuje contrarrestan las
fuerzas de rozamiento y la de su propio peso.
Ilustración 2 Diagrama de un experto
2.3 Motor de inferencia
Inferencia es el acto o proceso de derivar conclusiones lógicas a
partir de premisas conocidas o asumidos como ciertas. La
conclusión que se extrae se llama también un idiomático. Las
leyes de la inferencia válida se estudian en el campo de la lógica.
Funcionamiento del proceso de inferencia:
§
§
§
§
§
detección de las reglas aplicables
elección de reglas (resolución de conflictos)
aplicación de la regla
actualización de la base de conocimientos
(repetir el ciclo hasta que no haya reglas aplicables)
2.4 Módulos de justificación
Es el encargado de explicar y mostrar al usuario el razonamiento
llevado a cabo para obtener la conclusión a la que el sistema
experto ha llegado.
2.5 Interfaz de usuario
La interfaz de usuario es el medio con que el usuario puede
comunicarse con una máquina, un equipo o una computadora, y
comprende todos los puntos de contacto entre ambos.
Normalmente suelen ser fáciles de interactuar con, de entender y
de ejecutar.
Ilustración 3 Diagrama de fuerzas sobre una aeronave
Como ya hemos dicho, para que una aeronave sea capaz de
volar y mantenerse en el aire, debe tener también una fuerza de
empuje, capaz de generar un movimiento del viento
suficientemente rápido bajo las alas de forma que el aire que fluye
por encima de las mismas lo haga a una velocidad superior a lo
que lo hace por debajo, generando así la fuerza de sustentación
antes mencionada.
Por otro lado las aeronaves son capaces de rotar sobre los tres
ejes para así poder maniobrar con cierta libertad de movimientos.
El centro de gravedad de la aeronave es donde se juntan dichos
ejes. En el siguiente diagrama se observan los movimientos que
un avión puede realizar.
en él. Dejando tareas más complicadas como despegar, aterrizar o
elección de movimientos óptimos para la acción humanas y así
poder decidir qué hacer en cada situación.
4.6.2 VANT
Su función principal es la de poder sustituir totalmente la
acción humana y no necesitar de ella en ningún momento del
trayecto, siendo posibles realizar tareas mediante inteligencia
artificial, tomando actos por sí mismo, como al aterrizar o
despegar o varias trayectorias hacia una ruta óptima, ya sea por
variación meteorológica o de cualquier otra índole.
Ilustración 4 Ejes del avión y movimientos sobre ellos
4.2 Pilotos automáticos antiguos
En los primeros modelos, el piloto automático conectaba un
indicador de altitud, un giroscopio y una brújula a los alerones,
timón y elevador. Con esto se conseguía que el avión volase de
forma nivelada y recta en la dirección de la brújula, liberando en
más de un 80% el trabajo total de un piloto. Éste tipo de modelo
sigue siendo el más común y fiable, así como el menos caro.
4.3 Pilotos automáticos modernos
Basan el control de la aeronave en un software que lee la
posición actual de la misma y en comunión con el sistema de
control de vuelo es capaz de guiarla. En este tipo de sistemas,
muchos pilotos automáticos incorporan un control de empuje, que
a través de regulación de ciertas válvulas, permite optimizar la
velocidad del aire y mover el combustible por diferentes tanques
para equilibrar la aeronave y mantenerla en una situación
controlada durante el vuelo. Por lo general estos sistemas de
pilotaje automático son capaces de volar con un consumo menor a
lo que lo haría un piloto humano.
4.7 Seguridad
A diferencia de otros campos, en la aviación aún no es posible
eliminar el factor humando de la ecuación. Esto se debe a que aún
no se ha conseguido, para la aviación comercial, una
independencia absoluta en todas las fases del vuelo. Si bien es
cierto que cada vez se está más cerca de conseguirlo. La IA nos
permite ayudar a los pilotos a tener una menor fatiga y a hacerles
más sencillo los miles de datos a tener en cuenta durante un vuelo.
4.8 En la práctica
4.8.1 RQ-180
El supuesto nuevo avión no tripulado que la compañía Northrop
Grumman ha construido para EE.UU. según desvela un artículo
en Aviation Week & Space Technology sobre la existencia de este
aparato, un proyecto secreto que lleva años en desarrollo. El dron
no solo está realizando ya pruebas de vuelo sino que, además, se
esconde en un hangar de la base con espacio aéreo restringido
Área 51.
4.4 Vehículo Aéreo No Tripulado
Como su propio nombre indica son vehículos que no son
tripulados, para diferenciarlos de misiles que, a veces, son auto
dirigidos también, se impone que estos sean también reutilizables.
Un VANT (o UAV de sus siglas en inglés) aumenta la
seguridad ya que no existe la componente humana de posibles
errores así como de, en caso de hipotéticos fallos, tener menos
consecuencias. Existe otra rama dentro de estos que se dedica
exclusivamente al combate.
4.5 Vehículo Aéreo de Combate No Tripulado
Estos vehículos se utilizan en operaciones militares y es donde,
a priori, podríamos encontrar más utilidades. Realizando
operaciones de espionaje o vigilancia o entrando en combate sin
necesidad de que haya victimas en caso de no acabar la misión de
forma óptima. En inglés son llamados UCAV.
4.6 Diferencias entre piloto automático y
VANT
4.6.1 Piloto automático
Su función principal no es la de sustituir a una persona, sino la
de realizar las operaciones más sencillas y rutinarias de este, como
son el seguir un rumbo prefijado y hacer todo lo posible por seguir
Ilustración 5 Avión no tripulado RQ-180 de la defensa de EE.UU.
Según Aviation Weekly, el avión es capaz de volar de forma
totalmente indetectable. Ahora mismo está en fase de pruebas,
pero estaría listo para participar en misiones reales tan pronto
como en 2015. Se cree que el dron podría haber estado en
desarrollo en secreto desde el 2006. Northrop Grumman, la
compañía detrás del proyecto, es uno de los mayores contratistas
del Departamento de Defensa de EE.UU.
Según Defense Tech, los hangares del Área 51 pueden albergar
un avión con una envergadura de alas de más de 40 metros. Es
decir, el nuevo RQ-180 podría ser mucho más grande que el
actual RQ-170 Sentinel, utilizado en la operación para localizar a
Osama Bin Laden y que tiene una envergadura estimada de alas
de entre 20 y 27 metros.
4.8.2 Variante del Yak-130
En el Salón Aeronáutico que se celebró del 17 al 23 de junio en
Le Bourget, cerca de París, donde Rusia presentó, entre otros
aviones, el Yak-130, este avión recibió evaluaciones muy
positivas. La principal ventaja del Yak-130 es que puede ser
usado con el mismo buen resultado como avión de entrenamiento
y como avión de combate. Y además tiene posibilidades de
convertirse en un avión longevo. La estructura está diseñada para
30 años de servicio con un periodo de vida de 10.000 horas de
vuelo o 20.000 aterrizajes en misiones de entrenamiento y
combate. El diseño del aparato está realizado de conformidad con
los últimos avances científicos. Pero sus características más
relevantes vienen determinadas por los sistemas de inteligencia
artificial. Los programas informáticos instalados en el sistema de
mando del avión son desarrollados por un grupo especial de la
oficina de diseño Sukhoi, dirigido por Pável Moskaliov. Los
algoritmos propuestos por estos profesionales nos permitieron
alcanzar la maniobrabilidad que vamos a demostrar en el MAKS2013.
4.8.3 Los drones de Amazon
Hasta la fecha, en la compra on-line y dependiendo de la localidad
en la que residas, puedes optar a recibir el pedido al día siguiente
si las condiciones son favorables, aunque lo normal es que el
tiempo de espera no suela ser inferior a 2 ó 3 días. Según Jeff
Bezos esto puede cambiar con un nuevo sistema de reparto basado
en drones auto dirigidos.
El equipo de investigación y desarrollo de Amazon llevaba tiempo
trabajando en un proyecto secreto que por fin han desvelado:
Prime Air. La idea es la siguiente: compras un producto del
catálogo de la tienda on-line y seleccionas esta forma de envío
(siempre y cuando estés en el rango de alcance) porque en menos
de media hora verás un dron aterrizando en tu casa con el
producto. Amazon ha publicado un FAQ en el que explica que ya
está esperando a que las autoridades den el visto bueno a este tipo
de vuelos y esperan ponerlo en marcha en 2015.
El servicio cubriría a los clientes ubicados en un radio inferior a
los 16 kilómetros de los almacenes o centros de logística de la
firma.
Ilustración 7 Dron del proyecto Prime-Air de Amazon
5. Automóviles
Ilustración 6 Yak-130
En cuanto al control en los grandes ángulos de ataque ya nos
aproximamos a las características de un avión de quinta
generación. Siempre es mucho más complicado construir una
aeronave pequeña: los requisitos son los mismos que para un
avión grande, pero falta espacio para colocar todos los equipos y
sistemas. Por eso recurrimos a la inteligencia artificial, que
permite optimizar los recursos disponibles.
Ahora el propio avión recuerda al piloto qué tiene que hacer,
mientras antes lo tenían que aprender de memoria los pilotos.
El sistema de seguridad del Yak-130 permite evitar errores del
piloto, incluso si el avión entra en picado, al alcanzar cierta altura,
el sistema desactiva el mando manual y hace que el avión
recupere la posición horizontal.
Se está estudiando la posibilidad de desarrollar un avión aún
más pequeño y menos costoso que el Yak-130 para la fase inicial
de entrenamiento de pilotos.
Sin adentrarnos mucho en el exaltadísimo mundo del
automóvil, los principios básicos de sus movimientos de
traslación vienen dado por un motor que convierte explosiones
internas en un movimiento circular gracias al árbol de
transmisión.
Con dicho movimiento ya en la ruedas y gracias a la fuerza de
rozamiento creada por el neumático y el asfalto, este se transmite
al suelo y es capaz de iniciar la marcha. Además para poder
cambiar de dirección hay varios sistemas, el más común es que las
ruedas directrices sean las delanteras (aunque también pueden
serlo las cuatro en algunos vehículos) y con ellas originar ese
cambio.
Ilustración 9 Diferentes sensores en un automóvil para detectar
obstáculos en sus proximidades
§
Ilustración 8 Ejemplo de coche con cámara
§
5.1 Razón de ser
Los vehículos resultarían más rentables, estarían más
aprovechados y contaminarían menos, ya que por ejemplo, en un
hogar en vez de tener dos vehículos se podría tener solo uno (el
coche te lleva al trabajo, regresa a tu casa para que lo use tu
esposa). A partir de aquí nos podemos ir a algo más práctico aún
¿por qué necesita una familia un coche para ella sola? podríamos
empezar por que familias completas que residen en la misma zona
compartan coche, después que también lo hiciesen sus vecinos e
incluso que urbanizaciones completas ofrezcan coches sin
conductor como parte de la comunidad de propietarios o alquiler.
5.2 Cómo funcionan
Por ejemplo desde hace un tiempo hay unos pequeños
vehículos en las fábricas que se encargan de transportar
determinadas piezas de un lugar a otro. Estos funcionan solos,
comúnmente guiados por sensores situados en el pavimento de la
fábrica. No se trata de un simple raíl por el cual estos robots se
mueven, sino que dentro de los limites tienen una libertad casi
completa y a pesar de esto no se produce choques entre ellos,
debido a otros sensores que llevan y que detectan si en su camino
hay algún obstáculo, ya sea otro vehículo o una persona. Y en
caso de que así sea, se paran. El reto real supondría tener un coche
completamente autónomo circulando por nuestras calles. Esto se
hará mediante una serie de sensores que nos ayudarán en nuestra
tarea.
§
§
GPS: En este tipo de vehículos serán utilizados de forma muy
profunda y han de ser capaces de dar un rendimiento muy
bueno, siendo posible obtener la posición del coche con una
precisión de 30cm.
Radares: Los cuales estarán situados en diferentes posiciones
estrategias por el exterior del vehículo. Estos radares tienen
como objetivo detectar obstáculos que puedan haber en el
trayecto del coche, los cuales son detectados estando a cien
metros o más del vehículo.
§
Cámaras: situada en la parte superior de la luna delantera del
coche hay una serie de cámaras ópticas que se encargan de
identificar las señales de tráficos y las marcas que hay en la
carretera.
Lidar: es un radar que está situado en la parte más alta del
coche que gira a diez revoluciones por minuto. Su alcance es
de 100 metros y tiene como objetivo el de “dibujar” el
entorno en el que se encuentra el coche.
Procesamiento: toda la información captada por los anteriores
elementos han de ser procesados de forma rápida, para obtener
una respuesta rápida que permita al coche realizar la acción en
el menor tiempo posible.
5.3 Seguridad
La realidad ineludible es que en la inmensa mayoría de los
accidentes es el factor humano el único culpable, por lo que la
manera más sencilla de aumentar la seguridad en el tráfico es
eliminar al automovilista. Sistemas de navegación que nos lleven
directamente a una plaza libre de aparcamiento, comunicación con
otros vehículos o con los semáforos para sincronizar nuestra
velocidad con el tráfico en el cruce, compartir información sobre
las condiciones de la circulación… son el paso previo a la
eliminación total del conductor como principal actor en el
automóvil. Además del apartado de seguridad también se podría
optimizar el transporte en términos de ahorro de combustible y
ahorros en tiempos y esperas.
5.4 En la práctica
5.4.1 El futuro ya está aquí
La puesta en el mercado de vehículos sin conductor es ya una
realidad. No obstante, su implantación será lenta, teniendo en
cuenta que requiere adaptar tanto la infraestructura como la
normativa en lo que a seguridad se refiere, al mismo tiempo que
exige la aceptación social de la población. En este sentido, se
prevé que en el plazo de 10 a 15 años se cuente con sistemas de
asistencia al conductor, quedando aplazada su implantación en
ciudades con tráfico intenso para dentro de 30 o 40 años.
Diferentes marcas y organizaciones están poniendo empeño en
que se avance en esta área, organizaciones como Google, con su
capacidad en el ámbito informático y gracias a su gran encarta
geográfica, google maps.
Ilustración 11 Principio de flotabilidad
Ilustración 10 Google-car
El buque es un vehículo, normalmente de transporte, que navega
por el mar o derivados (lagos, ríos, etc.). Ha de tener una serie de
cualidades para navegar, que son:
§
5.4.1.1 Volvo
Volvo ha probado con éxito su sistema de piloto automático en
carreteras españolas. El ensayo contó con tres coches de la marca
sueca enganchados electrónicamente con un camión que actuó de
guía de la caravana.
5.4.1.2
Nissan
El fabricante de vehículos Nissan ha probado con éxito en una
autopista japonesa su coche con piloto automático, un modelo de
conducción que quiere empezar a comercializar en 2020.
5.4.1.3
Tesla
Tesla está trabajando en tecnología que permite que los
vehículos se conduzcan sin necesidad de que nosotros estemos
directamente al mando. En una entrevista con Financial Times,
Elon Musk ha declarado que su compañía entra de forma oficial
en el negocio de los vehículos autónomos.
§
§
§
§
§
La solidez, exige una estructura del casco bien rígida
para resistir los esfuerzos a los que el buque se ve
sometido durante su vida por la acción de los diferentes
estados de la mar y de los pesos que transporta.
La estanqueidad, evita que entre agua en el interior del
barco en cualquier circunstancia de tiempo
meteorológico y lugar.
La flotabilidad, permite al buque mantenerse a flote a
pesar de que algunas de sus partes se encuentren
inundadas.
La estabilidad, da lugar a que vuelva a su posición de
equilibrio por sí mismo, cuando ha sido desplazado por
un agente externo (por ejemplo, el oleaje), en la
estabilidad influyen los pesos y las formas del buque.
La velocidad, va en función de las formas, de la
potencia y del medio de propulsión del buque; motor o
vela.
La facilidad de gobierno, es una característica que se
requiere en razón de la necesidad de movimiento del
buque en todas las direcciones.
5.4.2 Volkswagen
En 2012, Volkswagen presentó su piloto automático temporal,
un sistema que puede dirigir un coche que circule por la autopista
a una velocidad de hasta 130 km/h sin intervención humana. No
falta mucho para que venga instalado de serie. Los investigadores
de todo el mundo llevan años probando sistemas informáticos que
permiten al conductor retirar las manos del volante.
Como vemos es un campo que empieza a estar muy explotado,
donde Google es el protagonista más destacado, pero donde ya
están otros nombres como Audi, Mercedes, Nissan, Continental,
General Motors, o Volvo.
6. Embarcaciones
Se han realizado unos avances muy grandes y podemos
encontrar pilotos automáticos para producirlos en masa, a pesar de
ello nos quedamos con la sensación de que se ha explotado poco
este campo en el mar, pudiendo haber avanzado mucho más de lo
que se ha hecho. Es donde menos se ha explotado la IA y dónde
aún le queda mucho por avanzar.
6.1 Principios de flotabilidad
Viene dado por el principio de Arquímedes y por el que
sabemos que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un
empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
Ilustración 12 Esquema de un motor de barco
Existen diferentes tipos de propulsión marítima
•
•
Turbina de gas, es una máquina térmica que
desarrolla trabajo al expandir un gas. Se puede
considerar un motor de combustión interna. Está
compuesta por un compresor, una o varias cámaras de
combustión y la turbina de gas propiamente dicha.
Turbina de vapor, es una turbo máquina que transforma
la energía de una corriente de vapor de agua en energía
mecánica. Este vapor se genera en una caldera, de la que
sale en unas condiciones de elevada temperatura y
presión. En la turbina se transforma la energía interna
del vapor en energía mecánica que se aprovecha
un generador para producir electricidad.
•
•
•
Vela, Es utilizada para propulsar barcos mediante la
acción del viento sobre ellas. Está dentro de lo que se
denomina los aparejos del barco. Las velas pueden ser
de dos clases: de cuchillo o áuricas y cuadradas o
cuadras.
Motor diesel, es un motor térmico de combustión
interna en el cual el encendido se logra por la
temperatura elevada gracias a la compresión del aire en
el interior del cilindro. Fue inventado y patentado
por Rudolf Diesel en 1892.
Motor diesel-eléctrico, La fuerza motriz que se produce
en el motor al girar el cigüeñal producto de la
combustión interna es empleada para accionar un
generador de corriente alterna (Alternador) o continua
(Dínamo) adosado al motor diesel, generando corriente
eléctrica que a través de un sistema compuesto
esencialmente por conductores es llevada a motores
eléctricos de tracción individuales que están alojados
directamente sobre los ejes.
6.2 Piloto automático
Un Piloto automático electrónico está controlado por un
circuito electrónico que funciona de acuerdo con uno o más
sensores de entrada, que comprenden al menos, una brújula
magnética y, a veces, una veleta indicador de la dirección del
viento o incluso un GPS para marcar la posición ante un punto de
referencia elegido. El módulo de electrónica calcula la maniobra
de dirección requerida y un mecanismo de transmisión
(generalmente eléctrico, aunque puede ser hidráulico en sistemas
más grandes) hace mover el timón de dirección de acuerdo con las
desviaciones del rumbo correcto.
Hay varias posibilidades para la interfaz entre el mecanismo de
gobierno del piloto y el sistema de dirección convencional. En los
yates, los tres sistemas más comunes son:
Transmisión directa, en la que se conecta un actuador en el
cuadrante de dirección del timón, en la parte superior del eje del
timón en el interior del barco. Este es el método menos intrusivo
de instalación.
Ilustración 13 Piloto automático para barcos de trabajo
Montaje en la rueda del timón, en el que se monta un motor con
un desmultiplicador sobre rueda del timón, y se puede embragar y
desembragar mientras está uso, liberando la rueda. Esto
típicamente incluye una transmisión por correa dentada o un
engranaje de conectado a la propia rueda, y es una opción común
para las instalaciones ya existentes en yates con una rueda de
timón.
Pilotos de caña, que suelen ser la única opción en
embarcaciones más pequeñas con un timón de caña. Se componen
de un carnero de accionamiento eléctrico que se monta entre el
timón y un orificio al lado de la cabina. Algunos son totalmente
autónomos, necesitando sólo una fuente de alimentación, mientras
que otros tienen la unidad de control separada del actuador. Los
primeros son muy populares, ya que están libres de
mantenimiento y son fáciles de instalar.
6.3 IA en embarcaciones
Como podemos ver, en el terreno de pilotos automáticos se ha
avanzado mucho, pero ya no tanto en una total independencia de
la mano del ser humano en su pilotaje. Sería muy rentable y
beneficioso conseguir barcos totalmente autónomos que
transportasen mercancías y sólo necesitaran de la mano humana
para la colocación de mercancías, pero aún queda mucho camino
por recorrer.
6.4 Seguridad
En cuanto a la seguridad se han hecho muchos avances y cada
día vemos nuevas tecnologías. De hecho nuestra universidad es
pionera también en este ámbito. Por otro lado ¿quién mejor que
pensar en nuevas aplicaciones para mejorar las IA en estas
embarcaciones que un experto en el tema? José Cigarrán,
conocido regatista quiere adelantarse al tiempo para saber cómo
va a responder, si rola a la izquierda o a la derecha, si amainará en
una zona del campo de regata o aumentará el viento en el bordo
que hemos escogido. La climatología al alcance del hombre en
tiempo real.
Hablar de IA (Inteligencia Artificial), en este sentido supone
querer comprender y duplicar las funciones que caracterizan los
aspectos más genuinos del comportamiento humano ordinario. Por
ejemplo, lo que hace un médico todos los días cuando va a su
consulta, independientemente de su tarea científico-técnica
específica, consistente en analizar síntomas y proponer un
diagnóstico y una terapia.
Ilustración 14 Regata de carreras
La representación computacional de este conocimiento, que no
es específico de su actividad como experto en un dominio técnico,
pero que es imprescindible para que esta actividad pueda
realizarse, constituye la frontera más genuina entre la IA y la
ciencia cognoscitiva. Algunas de sus características más
distintivas son:
poder verlos como algo más normal dado su elevadísimo precio,
130 millones de dólares.
Su aparente simplicidad en el ser vivo. Así, si abrimos los ojos
vemos de forma inmediata un conjunto de preceptos y lo mismo
pasa al integrar los cinco sentidos en Preceptos más complejos.
Análogamente, nos hablan y comprendemos los Conceptos e ideas
que nos quieren transmitir. A la vez, razonamos y contestamos,
etc... Y todo esto lo hacemos sin esfuerzo aparente.
La enorme complejidad de estos procesos cognoscitivos
“elementales” cuando queremos sintetizarlos. No existen
soluciones satisfactorias al problema de la Comprensión de
imágenes o del lenguaje natural. Las soluciones más avanzadas de
la IA en estos campos están todavía lejos de las soluciones
biológicas. Basta pensar en el razonamiento de sentido común o
en el uso del lenguaje natural para detectar la distancia entre las
soluciones naturales y las artificiales.
6.4.1 Universidad Carlos III de Madrid
Una aplicación creada en la Universidad Carlos III de
Madrid (UC3M) integra y unifica la información de distintos
sensores y datos contextuales gracias a la inteligencia artificial, lo
que permite controlar la navegación de hasta 2000 embarcaciones
de distinto tamaño. Gracias a este sistema se puede mejorar
sensiblemente la seguridad marítima en las zonas con mucho
tráfico.
Según explica el responsable del proyecto, Jesús García, el
objetivo es garantizar la seguridad en una zona controlando los
barcos que circulan por una vía marítima así como la entrada y
salida del puerto comercial (normalmente con un tráfico mucho
más alto). Para conseguirlo, se requiere una imagen completa
precisa y actualizada similar a la que se ofrece a los controladores
aéreos, de todas las naves que se encuentran en la zona de
cobertura, para poder gestionar adecuadamente el tráfico marítimo
y detectar anomalías con la mayor anticipación posible.
6.4.2 Universidad de Alcalá de Henares
También desde una universidad de Madrid podemos encontrar
grandes avances en la materia, así pues en la universidad de
Alcalá se desarrolla un proyecto para la detección de barcos a
pesar de que haya mucho oleaje. Raúl Vicen es el responsable del
proyecto y explica que la ventaja de esta herramienta de detección
de embarcaciones radica en la eliminación de forma inteligente
del oleaje respecto del barco”. El aparato también podría utilizarse
como sistema de ayuda para indicar a las embarcaciones el
sistema de rutas alternativas para evitar tormentas, ha anunciado
hoy la Universidad madrileña.
El radar creado por el grupo del profesor elimina la información
referente al oleaje en entornos marinos cambiantes y es capaz de
detectar de forma automática y autónoma distintos tipos de
embarcaciones.
El equipo que dirige Vicen ha desarrollado un módulo
'software' para su integración en sistemas de radar cuya máxima
cualidad es la robustez de su funcionamiento tanto si el mar está
en calma como con fuerte marejada y en diferentes condiciones
meteorológicas.
6.5 En la práctica
El Halcón Maltes es la primera embarcación privada construida
para navegar de forma autónoma. Realizado con velas de fibra de
carbono futuristas tan alta como 20 pisos. Pero aún muy lejos de
Ilustración 15 Halcón Maltés
7. REFERENCES
[1] Wikipedia, Piloto automático.
http://es.wikipedia.org/wiki/Piloto_autom%C3%A1tico
[2] Ruesga Ibáñez, Daniel. Molla Ruiz, Héctor. Inteligencia
artificial en el mundo de la aviación.
http://www.it.uc3m.es/jvillena/irc/descarga.htm?url=practica
s/11-12/05mem.pdf
[3] Wikipedia. Vehículo aéreo no tripulado.
http://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculo_a%C3%A9r
eo_no_tripulado
[4] UAV or UAV?
http://www.uavs.org/index.php?page=what_is
[5] Garrido Courel, Maite. Hacia una aviación no tripulada más
segura. Agosto de 2013.
http://www.eldiario.es/turing/pionero-compara-trayectoriasaviones-tripulados_0_158884243.html
[6] Entrevista a Román Taskaév. Yak-130, avión ruso con
inteligencia artificial. Septiembre 2013.
http://sp.ria.ru/opinion_analysis/20130903/157982149.html
[7] Méndes, Manuel Ángel. Este es el avión espía secreto que
prueba EE.UU. en el área 51. Julio 2013.
http://es.gizmodo.com/asi-es-el-avion-espia-secreto-queprueba-ee-uu-en-al-a-1478518951
[8] Mendiola, José. Amazon nos muestra el futuro. Diciembre
2013.
http://es.engadget.com/2013/12/02/amazon-prime-air-dron/
[9] Sistemas de inteligencia artificial en aeronáutica y
astronomía. Julio 2008.
http://www.escuadron69.net/v20/foro/index.php?/page/index.
html/_/aviacion-real/aviacion-militar/sistemas-deinteligencia-artificial-en-aeronaut-r1029
[10] Los coches de Google que se conducen solos. Enero 2012.
http://www.ecointeligencia.com/2012/01/los-coches-degoogle-que-se-conducen-solos/
[11] Inteligencia artificial: Vehículos autónomos. Octubre 2011.
http://alt1040.com/2011/10/inteligencia-artificial-vehiculosautonomos
[12] La inteligencia artificial aplicada a nuestros autos.
http://www.robotikka.com/7315/la-inteligencia-artificialaplicada-a-nuestros-autos/
[13] Más de 480K Km sin accidentes. Los vehículos autodirigidos de Google listos para ir al trabajo. Agosto 2012.
http://www.puravida30.com/2012/08/vehiculosautodirigidos-Google-480k-sin-accidentes.html
[19] Xakata. Tesla confirma que trabaja en un piloto automático
para sus vehículos. Septiembre 2013.
http://www.xataka.com/gadgets-y-coches/tesla-trabaja-enun-piloto-automatico-para-sus-vehiculos
[20] Loos, Annekatrin. Con el piloto automático.
http://www.dasauto-magazine.com/ES/en-el-passatautom%C3%A1tico/
[14] Fidalgo, Rubén. Piloto automático para coches: más
problemas legales que técnicos. Noviembre 2012.
http://www.autocasion.com/actualidad/reportajes/116437/pil
oto-automatico-para-coches-mas-problemas-legales-quetecnicos/
[21] Piloto automático (Náutica).
http://es.wikipedia.org/wiki/Piloto_autom%C3%A1tico_(n%
C3%A1utica)
[15] Europa Press. La Inteligencia Artificial permitirá incorporar
a las vías públicas vehículos sin conductor en un plazo de 10
a 15 años. Noviembre 2011.
http://www.20minutos.es/noticia/1214431/0/#xtor=AD15&xts=467263
[23] Maltes Falcon sailing yacht.
http://www.tallsailsadventure.com/2007/08/maltese-falconsailing-yacht.html
[16] EFE. Volvo prueba en España su sistema de piloto
automático para coches. Mayo 2012.
http://www.abc.es/20120529/tecnologia/abci-coche-pilotoautomatico-201205290811.html
[17] EFE. Nissan prueba su coche con piloto automático en plena
autopista japonesa. Noviembre 2013.
http://www.efeempresas.com/noticia/nissan-prueba-sucoche-con-piloto-automatico-en-plena-autopista-japonesa/
[18] EFE. Japón implantará un sistema de coches con piloto
automático en las autopistas. Agosto 2013.
http://www.elperiodico.com/es/noticias/economia/japonimplantara-sistema-coches-con-piloto-automatico-lasautopistas-2610110#
[22] Teki. La navegación.
http://html.rincondelvago.com/navegacion-maritima.html
[24] Flores, Javier. Inteligencia artificial para la vigilancia
marítima. Octubre 2010.
http://www.muyinteresante.es/innovacion/sociedad/articulo/i
nteligencia-artificial-para-la-vigilancia-maritima
[25] EFE. Un profesor español participa en creación de un radar
'inteligente' para barcos. Mayo 2009.
http://www.hoytecnologia.com/noticias/profesor-espanolparticipa-creacion/112285
[26] Sinc. Mejoran la localización de barcos en las tormentas.
Febrero 2011.
http://www.agenciasinc.es/Noticias/Mejoran-la-localizacionde-barcos-en-las-tormentas
[27] Cigarrán, José. Inteligencia Artificial aplicada en la Copa
América. Abril 2006.
http://blogs.periodistadigital.com/deportes.php/2006/04/26/p
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