Innova.- Expertos de la UPV aplican "técnicas animales evolutivas" para mejorar los sistemas de distribución de agua

VALENCIA 6 Ago. (EUROPA PRESS) -

Investigadores del Centro Multidisciplinar de Mecánica de Fluidos (CMMF) de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) están aplicando "técnicas evolutivas" que tratan de imitar "el comportamiento inteligente de determinados grupos gremiales de animales" con el objetivo de mejorar los sistemas de distribución de agua, según informaron hoy fuentes de la institución académica en un comunicado

Los expertos aplican técnicas de análisis inteligente de datos --Minería de datos--, como las "técnicas evolutivas" de determinados grupos gremiales de animales y, en concreto, la denominada Particle Swarm Optimization (PSO).

Al respecto, el catedrático e investigador del CMMF Joaquín Izquierdo explicó que se estudian "las hormigas, capaces de organizarse para conseguir su objetivo mediante cierta transmisión de la información de unas a otras, o los pájaros y su evolución en bandadas guiados por su propio instinto personal pero también siguiendo a unos u otros líderes, y aplicar esto a diversos problemas relacionados fundamentalmente con las redes de agua".

De este modo, cuando un ingeniero tiene que diseñar una red de distribución de agua, parte de unos datos básicos, como son la topografía del terreno y las demandas que se esperan en determinados lugares, y tiene que tratar de ubicar y dimensionar la red para que responda a esos requisitos, con unas necesidades básicas, en términos de cantidad y calidad de agua.

El catedrático se preguntó qué relación hay entre la evolución una bandada de pájaros y el proceso de diseño de un sistema de distribución de agua. "En el problema del diseño de una red, cada pájaro codifica una posible red, con todas sus tuberías de determinados diámetros y otros elementos, y con un coste asociado determinado", argumentó.

El objetivo, dijo, es encontrar la de "coste menor", pero las combinaciones son tantas "que una búsqueda exhaustiva es inviable". Además, agregó, "hay ciertas restricciones", por lo que "no todas las combinaciones valen".

INTELIGENCIA COLECTIVA

Entonces, continuó, "se crea una bandada de pájaros, cada uno representando una solución potencial del problema, y se los hace volar (evolucionar) bajo tres premisas: cada pájaro recuerda su historia reciente, lo que le evita un comportamiento caótico; trata de asemejarse a la mejor configuración que tuvo en algún momento, siendo ésta la componente de inteligencia individual; y también trata de asemejarse al líder de la bandada, el pájaro que codifica la mejor red, lo que constituye la componente de inteligencia colectiva".

Así, conforme "la bandada evoluciona sobrevuela mejores zonas y el pájaro líder al final del vuelo proporciona la red mejor, la de menor coste", añadió.

Las técnicas de análisis inteligente de datos pueden emplearse igualmente "para calibrar una red o detectar fugas, en definitiva, para conocer mejor el estado de conservación de la red de abastecimiento de agua, saber qué elementos son más vulnerables o cuándo se tiene que proceder a algún tipo de rehabilitación de una tubería". "Finalmente", esto se traduce "en una gestión mejor del agua y, por tanto, en una mejora del servicio y en ahorro de agua", aseveró.

Para el investigador, las compañías de agua disponen de "ingentes" cantidades de datos, "explorados por las técnicas de Minería de datos para obtener patrones, relaciones y tendencias del comportamiento de la red". De este modo, estas técnicas permiten hacer "una introspección mayor en los datos para obtener información que no es visible", apuntó.

Asimismo, la aplicación de estas técnicas "ayudaría también a reducir los niveles de fugas en las redes de distribución, a identificar tomas no autorizadas y detectar intrusiones, entre otras cosas". Además, "permitiría intervenir antes, al detectar con mayor rapidez los problemas de una manera más acertada, ya que la red estará perfectamente calibrada", indicó Izquierdo.

Por otra parte, los expertos del CMMF están aplicando también la PSO a otros fines diversos, como diseñar redes de evacuación, realizar análisis de clusters en bases de datos, optimizar una cadena de suministro de biomasa o simular el proceso de evacuación de personas de edificios y otros lugares de riesgo, entre otras cosas.