¿Qué zonas de una población se verán afectadas por una inundación? ¿Qué instalaciones se verán comprometidas y a qué tipo de viviendas afectará más? Todas estas preguntas tienen ahora respuesta gracias a un sistema de inteligencia artificial, desarrollado por la Universidad de Granada (UGR), que genera imágenes realistas de futuras inundaciones. Esta herramienta puede cambiar los mecanismos de gestión de emergencias por riadas.
En el trabajo ha participado la investigadora del instituto DaSCI, Universidad de Granada Natalia Díaz, en colaboración con varios centros de investigación y fundaciones de Estados Unidos, Canadá, Alemania y Reino Unido, entre los que se encuentra el Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Cómo es la herramienta que genera imágenes de futuras inundaciones
La herramienta de inteligencia artificial que genera imágenes de futuras inundaciones se basa en modelos de visión generativa profunda pueden sintetizar imágenes de satélite altamente realistas. La aplicación es válida para ilustrar futuros eventos climáticos como inundaciones, reforestaciones y el retroceso del hielo marino.
El equipo ha utilizado una red generativa adversarial (pix2pixHD) que crea imágenes de satélite sintéticas de inundaciones futuras o el resultado de acciones positivas como la reforestación.
Aunque el modelo es capaz de generar imágenes realistas, tiende a «alucinar» inundaciones en áreas incorrectas. La solución propuesta a este problema combina aprendizaje profundo con mapas de segmentación generados por modelos de inundación basados en la física. Este enfoque mejorado no solo supera al modelo de aprendizaje profundo puro, sino también a soluciones manuales, al reducir significativamente los errores de predicción y mejorar la fiabilidad de las imágenes.
El equipo científico ha evaluado la capacidad de generalización de su método utilizando distintos conjuntos de datos de teledetección y eventos climáticos, incluyendo la reforestación y la fusión del hielo marino ártico. Además, ha puesto a disposición de la comunidad científica su código, nueva métrica y un extenso conjunto de datos, que incluye más de 30.000 tripletas de imágenes HD etiquetadas para traducción de imagen a imagen guiada por segmentación, equivalente a 5,5 millones de imágenes a resolución 128×128.
Cuál es la importancia de esta herramienta para la gestión de los impactos del cambio climático
Este trabajo marca un paso crucial hacia la creación de herramientas visuales confiables y realistas para la comunicación de los impactos del cambio climático, estableciendo nuevas bases para la colaboración entre modelado basado en física y aprendizaje profundo.
El Instituto Andaluz Interuniversitario en Ciencia de Datos e Inteligencia Computacional, conocido como Instituto DaSCI, es una entidad de colaboración entre las universidades de Granada, Jaén y Córdoba. Se dedica a la investigación avanzada y la formación en el ámbito de la inteligencia artificial, con un enfoque particular en la ciencia de datos e inteligencia computacional.
El instituto reúne a un destacado grupo de investigadores e investigadoras que trabajan en proyectos conjuntos, promoviendo el desarrollo y la aplicación de tecnologías innovadoras en diversos sectores. Con el objetivo de convertirse en un referente en su campo, el DaSCI impulsa la transferencia de conocimiento científico al entorno socioeconómico, contribuyendo así al progreso tecnológico y a la digitalización de la industria.
