Estudian utilizar redes inteligentes de drones para controlar grandes incendios forestales

La facilidad y flexibilidad con la que pueden ser desplegados los drones es especialmente útil para controlar incendios y minimizar los riesgos de los equipos de emergencia, por lo que un grupo de investigadores está trabajando en crear redes inteligentes de drones con ese objetivo.

Se trata de un proyecto conjunto de la Universidad española Pompeu Fabra (UPF) y la Universidad estadounidense de California en Irvine (UCI), y el investigador principal del proyecto por parte española, Àngel Lorenzo, dijo en una entrevista con EFE que su "deseo" es ofrecer "un instrumento para luchar contra grandes incendios forestales, cuyos efectos son devastadores, y contra otros desastres, como terremotos o fugas químicas".

Lorenzo detalló que el proyecto prevé presentar dos novedades: "Que los drones operen de forma coordinada, como una red", en vez de forma aislada, y "que operen de forma automática en lugar de manual".

Según la UPF, una de las limitaciones que actualmente presenta operar con drones es que funcionan individualmente, que no están integrados en una red, y que necesitan de operadores humanos que los controlen uno a uno.

Para Lorenzo, este hecho conlleva que tengan "una eficacia limitada y un coste elevado en recursos humanos que podrían dedicarse a otras labores".

En este sentido, el nuevo sistema de la UPF y la UCI, que debería estar listo para 2024, funcionará mediante comunicación inalámbrica ('wireless') e inteligencia artificial (IA) para maximizar la eficacia en el uso de drones mediante el funcionamiento en red. 

El proyecto, que cuenta con el apoyo de la National Science Foundation de Estados Unidos y recibe fondos del programa ICREA Academia, asegurará el control uniforme la zona de interés y la sincronización de las pausas, necesarias para recargar las baterías.

Según recordó la UPF, en un contexto de crisis climática que acentúa el riesgo de incendio forestal y que hizo que California batiese en 2020 el récord de hectáreas quemadas, con 800,000, fruto de una ola de calor, el equipo investigador pretende aportar una solución tecnológica para situaciones de emergencia.

"Los drones pueden servir para detectar un incendio en su etapa más incipiente, permitiendo una reacción rápida, y para monitorizar su evolución, sobre todo en zonas de difícil acceso. También facilitan la comunicación entre unidades de bomberos, y la recogida de datos para desarrollar modelos de predicción del comportamiento de incendios forestales", dijo Lorenzo.

El auge de las actuaciones con drones

Desde la Pompeu explicaron que, hasta ahora, uno de los mayores logros del uso de drones para controlar incendios corresponde al dispositivo activado en el incendio de la catedral de Notre-Dame de París en 2019, donde los equipos humanos tomaron decisiones basadas en las imágenes obtenidas por dron que permitieron detener el fuego y reducir los daños.

Desde entonces, explican, se ha extendido el uso de drones equipados con cámaras fotográficas y rayos infrarrojos para localizar incendios forestales, vigilar operaciones de extinción, inspeccionar lugares de difícil acceso y seguir la progresión del fuego, entre otros objetivos.

Pero "todavía hay limitaciones técnicas", aseguran, en relación con la corta duración de su batería, su tiempo de vuelo limitado, la gestión manual y el funcionamiento individual, pues "no están integrados en una red ni coordinados con otros dispositivos".

Para "superar" dichas limitaciones, el proyecto de la UPF y la UCI pretende "automatizar las trayectorias de los drones mientras se comunican con el centro de comando y control y los bomberos que trabajan sobre el terreno".

"Estamos aplicando la forma de inteligencia artificial 'reinforcement learning' -aprendizaje por refuerzo-, con la que la red de drones aprende a base de maximizar la recompensa que recibe por ejecutar exitosamente sus actividades. Es una tecnología que también se aplica en la conducción automática de vehículos y en robots", concretó Lorenzo.

Mediante esta técnica, estudian cómo los agentes inteligentes -drones en este caso- deberían actuar en un entorno -incendio forestal- para maximizar la recompensa acumulada -datos recogidos- sujeta a limitaciones, como la necesidad de recargas frecuentes.

En este sentido, la IA debería servir en este proyecto para diseñar un sistema automatizado de drones en red que actúe en caso de incendio en zonas forestales, urbanas o periurbanas, así como en otros contextos de emergencia como radiaciones, fenómenos meteorológicos extremos o fugas de productos químicos o biológicos.

"La Universidad de California es un socio perfecto para este proyecto por la calidad de sus investigadores y por el vínculo que tiene con el National Center for Atmospheric Research, donde se encuadran los principales expertos del país en el modelado de incendios forestales", resaltó Lorenzo.

El investigador añadió: "California es un territorio que sufre en carne propia los estragos de grandes incendios y hay muchísimo interés por poner toda la tecnología y recursos posibles al servicio de la lucha contra los mismos".