¿Qué son los gemelos digitales y cómo nos permiten diseñar las ciudades del futuro?
¿Qué son los gemelos digitales y cómo nos permiten diseñar las ciudades del futuro?
Las ciudades son creaciones enormemente complejas y dinámicas. Tienen vida, respiran.
Piensa en todas las partes: millones de personas, escuelas, oficinas, tiendas, parques, servicios públicos, hospitales, hogares y sistemas de transporte.
Cambiar un aspecto afecta a muchos otros. Por eso el trabajo del planificador urbano es tan complicado.
Imagina ahora tener una herramienta a tu disposición que pueda responder a preguntas como: "¿Qué pasará con el flujo de tránsito y peatonal si ponemos una nueva estación de metro en este lugar?" o "¿Cómo podemos persuadir a más gente de que deje su autos en casa para ir al trabajo?"
Aquí es donde entran en juego los programas para modelar en 3D.
Gemelos digitales
Arquitectos, ingenieros, empresas de construcción y urbanistas han usado durante mucho tiempo diseño asistido por computadora y softwares de modelado de información de construcción (BIM) para ayudar a crear, planificar y construir sus proyectos.
Pero con la llegada de la internet de las cosas (IoT), los sensores, el Big Data y l computación en la nube, ahora pueden crear "gemelos digitales" de ciudades enteras que se muestran y comportan en una gran variedad de distintos escenarios.
"un gemelo digital es una representación virtual de edificios físicos y recursos, pero todos ellos conectados a los datos y a la información de esos elementos", explica Michael Jansen, director ejecutivo de Cityzenith, la firma detrás de la plataforma de simulación Smart World Pro.
"De esta manera, el aprendizaje automático y los algoritmos de inteligencia artificial pueden aplicarse a ellos para ayudarles a operar de forma más eficiente".
Tomemos Singapur como ejemplo.
Estado insular, situado a los pies de la península de Malasia y con una población de seis millones de personas, tiene ahora un gemelo digital virtual de toda la ciudad que se ha creado usando un software desarrollado por la firma francesa Dassault Systemes.
"Virtual Singapore (Singapur virtual) es un gemelo digital de Singapur basado en datos topográficos y también en datos dinámicos en tiempo real", le cuenta a la BBC George Loh, director de programas de la Fundación de Investigación Nacional (NRF, por sus siglas en inglés), un departamento gubernamental.
"Será la plataforma autorizada del país que puede ser usada por planificadores urbanos para simular las pruebas de soluciones innovadoras en entornos virtuales".
Además de los habituales datos de mapas y terrenos, la plataforma incorpora mapas de tráfico en tiempo real, así como información demográfica y climática, dice Loh. Eso les permite a los urbanistas probar con la"experimentación virtual".
"Por ejemplo, podemos planear tramos sin barreras para discapacitados y gente mayor".
Bernard Charles, director ejecutivo de Dassault Systemes, dice que el agregado de datos en tiempo real en múltiples plataformas facilita el pensamiento común y holístico.
"Visión global"
"El problema es que cuando decidimos sobre la evolución de una ciudad estamos ciegos, de cierta manera", añade Charles.
"Tienes una vista urbana -un mapa- y decides colocar un edificio en cierta zona, pero otro organismo tiene que pensar en el transporte, y otra agencia en el uso comercial y en apartamentos para la gente".
"La creación de una cosa cambia muchas otras, como el flujo de la vida de los ciudadanos".
La plataforma 3DExperience desarrollada por su firma les ofrece a planificadores y diseñadores "una visión global" que nunca tuvieron antes, explica Charles.
El software de Dassault, que incorpora cálculos que simulan el flujo de un líquido, se usa para diseñar la mayoría de autos de Fórmula Uno y aviones, dice Charles, y sus capacidades se usan para comprender cómo se mueve el viento alrededor de los edificios, las calles y los espacios verdes.
"Si algunas partes de una ciudad son demasiado ventosas y frías, nadie querrá ir", dice.
Monitorear los movimientos de la gente a través de la ciudad usando celulares anónimos y datos de GPS pueden ayudar a las autoridades a detectar atascos y mapas de calor a medida que avanza el día.
La idea es que eso permita crear sistemas de gestión de tránsito y de transporte más integrados.
"Puedes analizar todos los posibles escenarios. Por eso, si haces la pregunta adecuada puedes cambiar la ciudad, puedes cambiar el mundo", concluye Charles.
Una urbe inteligente
En el Estado de Andhra Prades, en India, una nueva "urbe inteligente" de US$6.500 millones llamada Amaravati lleva planeándose desde 2015, pero ha despertado cierta controversia debido a desacuerdos por el diseño, y críticas por su impacto medioambiental.
El año pasado Foster + Partner, la firma global de arquitectura e ingeniería, y Surbana Jurong, una consultoría asiática de urbanismo e infraestructura, fueron elegidas para llevar a cabo la tarea.
Y Cityzenith, con base en Chicago, EE.UU., está proporcionando la única plataforma digital de "comando y control" para todo el proyecto.
Sensores inteligentes monitorearán los progresos de construcción en tiempo real, dice Jansen, y el software integrará todos los diseños. Hay unos 30 consultores que ya están involucrados en esa primera fase del proyecto.
"El portal estimulará el impacto de esos edificios propuestos antes de que se inicie la construcción", dice, "y esas simulaciones se ajustarán a cambios en tiempo real".
La plataforma puede incorporarmás de mil bases de datos, según Jansen, e integrar todos los diseños y herramientas de planificación que usan los diseñadores y contratistas.
La ciudad, en la potencialmente vivirán unos 3,5 millones de personas, será muy caliente y húmeda, con temperaturas que se aproximarán a los 50º C. Por eso, simular cómo los edificios resistirán al clima puede ser crucial, añade el especialista.
Jugando a diseñar
Una gran consultora de ingeniería en Noruega, Norconsult, está combinando sofware de simulación con juegos para mejorar sus diseños.
Para un ambicioso proyecto de un túnel ferroviario en Noruega, la firma desarrolló un juego de realidad virtual que Vritual singaporeinvolucró a conductores de tren en el diseño del sistema de señalización. Los conductores "manejaron" un tren virtual a través del túnel, avisando sobre cualquier problema con la posición propuesta de las señales.
"Podían cambiar condiciones las climáticas, la velocidad y otras cosas", dice Thomas Angeltveit, quien trabajó en el proyecto. "Parece real y es mucho más fácil para que ellos interactúen".
"Recibimos muchos comentarios, así que pudimos cambiar el diseño y hacer muchos ajustes".
Modificar el diseño antes de su construcción permite, sin duda, ahorrar dinero a largo plazo.
Los softwares de gemelos digitales son un negocio que está creciendo rápidamente, con firmas como Siemens, Microsoft y GE sumándose a Dassault Systemes y Cityzenith.
La compañía de investigación de mercados Gartner calcula que hacia 2021 la mitad de las grandes empresas industriales usarán gemelos digitales, y que podrían ahorrarse hasta un 25% en costes operativos.
El futuro del diseño es virtual y, por lo visto, está manejado por datos.
