La inteligencia artificial está siendo usada hace años en la ingeniería. Ese fue uno de los mensajes que transmitió el académico de la Universidad de Chile Rubén Boroschek, quien se presentó en el 16° Congreso Anual de AICE, con la charla “Actualidad y futuro de la Inteligencia Artificial en diseño, construcción y mantenimiento de infraestructura”, generando el interés de varios de los asistentes que se acercaron a conversar con él luego de su exposición.
“La inteligencia artificial ha estado desarrollándose por años, solo que con la puesta pública de ChatGPT fue visible a un gran número de personas y con un lenguaje y forma de muy fácil acceso e interacción, lo que la hizo ‘real’ y presente en su uso cotidiano y, por tanto, útil para personas ajenas al campo”, precisa el ingeniero.
Y es que “las técnicas de aprendizaje de máquinas y los grandes modelos de lenguaje nos abren una gran cantidad de oportunidades y también preocupaciones. Independiente de lo que opinemos o cómo nos sintamos con esta herramienta, ésta continúa desarrollándose en forma acelerada, y nos vamos a ver afectados, positiva o negativamente, lo queramos o no. Si bien, como todo desarrollo, éste puede utilizarse para el bien o para el mal, lo que hay que hacer es (tratar de) entender cómo funciona (no en los detalles, sino cómo opera) y las áreas que ha y va a seguir impactando”, opina.
En ese sentido y en particular en la Ingeniería Civil Estructural, la IA tiene ya muchas aplicaciones, desde la concepción de las estructuras, a partir de un plano arquitectónico o incluso antes, con el solo deseo u objetivos de un inversionista o propietario de maximizar sus ganancias o resolver una necesidad que se puede expresar en palabras, según el especialista.
En lo más específico, “la IA puede establecer ubicación, dimensión y optimizar los sistemas estructurales y no estructurales, su cálculo, detallamiento, la estimación de costos, no sólo de los materiales, sino de construcción, de acuerdo con las condiciones locales. Posteriormente, puede realizar la generación de planos y especificaciones, incluso puede ir más allá, aunque esto está aún más en su etapa inicial, cuando se combina con robots que ya poseen distintos niveles de inteligencia artificial”, específica.
Y agrega: “La inteligencia artificial de ‘escritorio’, aquella que realiza optimización de proyectos, es sólo un inicio, cuando pasamos a la Inteligencia Artificial Capaz, la que puede desarrollar cosas físicas, construir, crear materiales, etc., eso es o será un cambio aún mayor”.
Con todo ello, el Ingeniero del Año AICE 2017, cree que las ciudades, edificios, puentes, carreteras y represas inteligentes están a la vuelta de la esquina. “El proceso está en marcha en varios frentes, por un lado, la capacidad de análisis de grandes volúmenes de información y generación de conocimientos y acción ahora empieza a estar presente. En paralelo, cada vez más estamos instrumentando nuestra infraestructura, lo que crea genera más información para la creación de infraestructura futura y también para la evaluación del estado de lo existente. Cuando sumamos a esto los robots con capacidad de acción y decisión, tenemos un cambio radical, que ya está ocurriendo y que será muy visible en un muy corto plazo”, considera.
¿Podría proporcionar ejemplos específicos de cómo la inteligencia artificial ha sido utilizada con éxito en el análisis y diseño estructural, la construcción y el mantenimiento de infraestructuras civiles en la actualidad?
La IA se está utilizando para: optimizar la ubicación de elementos estructurales, para realizar miles de variaciones de modelos, realizar miles de cálculos y diseños en pocos segundos y obtener estructuras optimizadas, no sólo en términos de la estructura, sino en el costo final construido. También se utiliza en la construcción para la definición de la ubicación de componentes en terreno, en la operación de robots que llevan cargas, realizan labores de movimiento de tierra, hormigonado, corte y ubicación de refuerzo estructural, en la generación automática y continua de modelos as-built, en sistemas de monitoreo y observación de deterioro temprano, y en alerta y alarma. Prácticamente, está en todos los campos de aplicación. Basta identificar un área y podremos encontrar algún nivel de uso de la IA.
En relación con los tres aspectos clave mencionados (análisis de grandes volúmenes de información, generación de modelos complejos con una base física y la capacidad de visión y ubicación), ¿cuáles cree que son los más críticos para el campo de la ingeniería civil y por qué?
El manejo de grandes volúmenes de información y la posibilidad de evaluar millones de alternativas y optimizar en tiempos muy cortos, creo que es lo que va a ocurrir más temprano, y cuando tengamos robots adaptados y con IA, la construcción y mantenimiento de los proyectos.
Al mencionar el impacto futuro en la profesión de ingeniería civil, ¿puede ofrecer perspectivas sobre cómo la enseñanza en ingeniería estructural podría evolucionar para adaptarse a la creciente presencia de la inteligencia artificial?
Como el avance de IA es tan rápido, es difícil visualizar qué campos van a verse afectados de forma más temprana, pero al final todos van a estar afectados, por lo tanto, ¿qué enseñar? Primero, hay que reconocer que la ingeniería estructural no es repetitiva en todos sus aspectos y, por tanto, todavía hay que enseñar los conceptos básicos y cómo enfrentar aspectos singulares. Pero, a la vez, hay que reconocer que todos los procesos repetitivos van a ser -tarde o temprano- realizados por procesos o sistemas automáticos operados con IA. Por tanto, primero creo que nuestros alumnos deben exponerse al conocimiento de IA permitiendo que tomen los cursos en departamentos cercanos, como ciencias de la computación, robótica (mecánica y eléctrica) y similares; posteriormente, cuando el número de profesores dentro de nuestra área sea adecuado, enseñar directamente con nuestras necesidades.
¿Cuáles son los desafíos y consideraciones éticas que podrían surgir al incorporar sistemas de inteligencia artificial en los procesos de análisis y diseño en la ingeniería civil?
Lo más claro es la responsabilidad. Por ejemplo, es posible el caso que a partir de requisitos indicados por un inversionista, un sistema de IA defina la arquitectura, el análisis, el diseño estructural y la estimación de costo de construcción en forma automática, al considerar las condiciones locales como acciones, normativas, costo de materiales y mano de obra. Con un apretar de botón, puede ser posible entregar planos de construcción sin la presencia de arquitectos o ingenieros. En este caso, quién es el responsable si hay problemas, quién responde las dudas. Creo que la responsabilidad es un gran tema y también la interacción con los clientes y usuarios; si todo lo realiza una máquina, ¿será suficiente las formas y explicaciones que ella nos dé?
En este sentido, ¿cómo cree que este tema debería influir en el trabajo de AICE?
Creo conveniente que AICE traiga periódicamente ejemplos de aplicación. De esta manera, podremos informarnos de los avances tanto a nivel nacional como internacional.
