Uno de los principales objetivos de NVIDIA como empresa global es avanzar la tecnología en diversos sectores y escenarios de futuro. Por eso, la empresa mantiene una acción activa junto a universidades, laboratorios de investigación e industrias, con el objetivo de generar mejoras para el mercado y para el mundo. Ese es precisamente el caso del más reciente caso de éxito entre la empresa, la Universidad Federal Fluminense (UFF) y la Universidad Federal de Rio Grande do Norte (UFRN). Juntas, están desarrollando el F-Boat, un velero autónomo capaz de realizar monitoreo ambiental en la superficie marina de la Bahía de Guanabara, en Río de Janeiro. Diversas tecnologías de NVIDIA fueron seleccionadas para atender las necesidades de distintas partes del proyecto, que reunió a un grupo de 20 investigadores y coordinadores, liderado por los profesores Esteban Clua y Daniel Nogueira de la Universidad Federal Fluminense, además de Luiz Marcos Gonçalves de la Universidad Federal de Rio Grande do Norte.
La propuesta de la embarcación es navegar de forma completamente independiente, captando información ambiental del océano a través de sensores, facilitando el trabajo de investigadores ambientales de todo el mundo y proporcionando seguridad, agilidad y el aumento de la base de datos sobre las condiciones ambientales de los lugares de estudio. El proyecto, que ya es funcional y está en constante actualización para incorporar más funciones, lleva dos meses siendo entrenado con IA para navegación completamente autónoma e identificación de obstáculos y otros objetos. El proyecto también contó con apoyo financiero de la Alcaldía de Niterói, que planea utilizar el F-Boat muy pronto.
«La preocupación por el medioambiente nunca había necesitado tanto protagonismo. Es una agenda de la que depende, literalmente, nuestro futuro como especie. NVIDIA se enorgullece mucho de las iniciativas que apoya relacionadas con este tipo de cuidados», afirma Marcio Aguiar, director de la División Enterprise de NVIDIA en América Latina. «Aún hay mucho por hacer en términos de mejoras, pero ya podemos decir que se ha dado un gran paso hacia un cuidado ambiental intensificado por el buen uso de la tecnología», explica Clua.
El F-Boat se mueve con viento, energía solar e IA, esta última provista específicamente por la plataforma Jetson AGX Xavier de NVIDIA, además de contar con diversas sondas y sensores a bordo (pudiendo actualizarse para incorporar más equipos en el futuro) que captan información sobre el índice de calidad del agua, como pH y oxigenación, y envían esos datos de forma remota a un operador, en tiempo real, auxiliándolo en la toma de decisiones de cuidado ambiental de la región analizada.
Para navegar solo, el velero necesita diversos sensores de navegación que captan datos externos y los envían al computador con la IA, que utiliza la Jetson. Esta IA determina cuál es la mejor línea de acción a tomar en cuanto a movimiento, con el fin de evitar obstáculos y seguir un camino específico dentro de los parámetros de su recorrido. La embarcación también cuenta con un motor eléctrico, alimentado con energía solar, que se usa en momentos de falta de viento, cuando se requieren maniobras más precisas o en situaciones de emergencia, cuando el viento solo no es suficiente para dirigir la embarcación a un lugar seguro. Además, hay un control remoto que puede activarse en casos de emergencia para que el F-Boat sea controlado por un operador externo en situaciones más extremas.
Todo el equipo de operación del F-Boat permanece en tierra, y el barco es guiado en la Bahía mediante el mapeo de los puntos de interés indicados por el equipo a la IA. El barco, al no necesitar detenerse nunca, ayuda a los investigadores a obtener una mayor cantidad de datos de la que tendrían si contaran solo con el análisis de embarcaciones tripuladas. El proyecto pretende ser un gran laboratorio de investigación, tanto ambiental y marítima como de IA. Para el futuro, los investigadores buscan instalar más equipos de análisis, como cámaras sumergibles que puedan analizar la vida marina, por ejemplo.
Por ahora, el grupo de investigación continúa trabajando en diversos entrenamientos para hacer el barco más completo en su navegación, permitiéndole identificar cada vez más tipos de obstáculos diferentes, por ejemplo. Para ello, el proyecto planea utilizar NVIDIA Omniverse Enterprise, con el fin de crear un gemelo digital tanto de la embarcación como de la Bahía y poder presentar a la IA diversos obstáculos diferentes, lo que sería muy complejo de enseñar solo con datos del mundo real. «Esto ayudará al barco a tener contacto con situaciones que no son exactamente fáciles de simular, sobre todo sin dañar el F-Boat», cuenta Clua.
El trabajo de entrenamiento de la IA es extensivo, ya que exige enseñarle al barco cómo funciona la física del mundo, las condiciones relacionadas con obstáculos y diversas otras capas de aprendizaje que solo pueden enseñarse mediante ensayo y error, como lidiar con situaciones meteorológicas atípicas. Para ello, es necesario el uso de grandes módulos de datos, con refuerzos positivos de la IA, para que comprenda los comportamientos adecuados para guiar la embarcación.
Hasta ahora, han sido dos meses de entrenamiento intensivo de la IA del barco, y el uso de las DGX1 de NVIDIA posibilitó que el procesamiento de la información de entrenamiento fuera decenas de veces más rápido que en otras plataformas de procesamiento. En aproximadamente un año, los investigadores esperan lograr acoplar un módulo de análisis de microplásticos al F-Boat, además de sensores que posibiliten un análisis de legalidad de pesca para otras embarcaciones y cámaras térmicas y nocturnas. El entrenamiento de visión computacional, que está iniciándose ahora, permitirá verificar análisis de residuos y derrames de petróleo, por ejemplo, permitiendo conocer la trayectoria de estos contaminantes.
«Estamos entusiasmados con lo que puede lograrse con el F-Boat, y sabemos que más proyectos de este tipo son el futuro de las iniciativas que buscan preservar, monitorear y mejorar el medioambiente. NVIDIA se enorgullece mucho de ser parte de este recorrido», concluye Aguiar.
Sobre NVIDIA
La invención de la GPU por NVIDIA (NASDAQ: NVDA) en 1999 estimuló el crecimiento del mercado de videojuegos para PC y redefinió la computación gráfica moderna, la computación de alto rendimiento y la Inteligencia Artificial. El trabajo pionero de la empresa en computación acelerada e IA ha revolucionado sectores de billones de dólares, como el transporte, la salud y la manufactura, al tiempo que impulsa el crecimiento de muchos otros mercados. Más información en http://nvidianews.nvidia.com/
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