Venres 1 Marzo 2024

O algoritmo de paxaros que optimiza a vixilancia no monte

Enxeñeiros da UVigo deseñan un algoritmo, inspirado na natureza, para o emprego eficaz de cámaras térmicas que alerten do inicio dun incendio

Optimizar a colocación de cámaras térmicas no monte para a detección temperá de incendios forestais, é dicir, vixiar unha zona de risco co menor número de dispositivos posible para que o uso desta tecnoloxía sexa eficaz ademais de accesible economicamente. Con este obxectivo, un equipo de investigadores do Grupo CIMA da Universidade de Vigo traballa desde hai case dous anos no deseño dun algoritmo que, inspirado na natureza, replica, de maneira artificial, o movemento dunha bandada de paxaros. Unha primicia na resolución dun problema de optimización complexo como é a instalación de sensores nun terreo a grande escala.

“Decidimos empregar un algoritmo de optimización por enxame de partículas. Este algoritmo baséase nunha idea moi sinxela que é reproducir o movemento dunha bandada de paxaros buscando alimento. Os paxaros van explorando o espazo e as zonas co mellor alimento, e cada individuo vai atraendo o resto da bandada a esa posición. Levando isto a unha aplicación máis práctica, acabamos atopando as mellores posicións para as cámaras, explorando todas as combinacións resultantes”, explícanos Carlos Riveiro, investigador do Centro de Enxeñería Mecánica e de Automoción (CIMA) no proxecto Firepoctep.

Publicidade

Para deseñar o algoritmo os investigadores necesitaron elementos como a orografía, un mapa de importancia das parcelas a vixiar e outro de restricións
Para deseñar o algoritmo os investigadores necesitaron elementos como a orografía, un mapa de importancia das parcelas a vixiar e outro de restricións

Os tres ingredientes do algoritmo

O equipo da UVigo desenvolveu tamén “un mapa de importancia” das parcelas a estudo, é dicir, outorgáronlles unha puntuación a cada unha dependendo da importancia dentro do terreo a vixiar fronte ao lume: áreas con moita masa forestal, zonas residenciais ou industriais, entre outras.

“Por último, establecemos zonas con limitacións onde non se podería colocar unha cámara porque hai corpos de auga, zonas con moito desnivel que dificultarían e encarecerían a instalación ou restricións relacionadas con temas loxísticos ou burocráticos, parcelas nas que non se permita instalar un dispositivo”, precisa Riveiro.

Para crear ese algoritmo Riveiro e os seus compañeiros necesitaron tres ingredientes “como se dunha receita de cociña se tratase”, asegura. En primeiro lugar a orografía do terreo para coñecer o valor de altura media de cada parcela e poder estimar así as zonas que cubriría unha cámara colocada en cada punto. Os datos que empregaron os investigadores neste caso proceden do programa europeo Copérnico. “É evidente que se colocas unha cámara ao pé dunha montaña, non se vai poder cubrir o que hai ao outro lado e isto pode acontecer con calquera parte do terreo”, subliña.

Cámaras térmicas que alertan do inicio dun incendio

Non é a primeira vez que o Grupo CIMA participa nun proxecto relacionado coa prevención de incendios forestais. De feito, as cámaras térmicas que agora queren facer accesibles e de fácil uso desenvolvendo este algoritmo de optimización, son resultado dun proxecto anterior ao Firepoctep bautizado FireRS.

A cámara térmica que deseñou o equipo.

“O resultado dese proxecto foi moi satisfactorio. Conseguimos establecer un sistema de sensores que pode funcionar no monte, de maneira illada, cun rango de detección de cinco quilómetros e un abanico de medición de 360 graos. Escollemos os sensores cos que queriamos traballar e cámaras electro-ópticas, polo seu prezo moi accesible. Son as mesmas cámaras que se empregan, por exemplo, na vixilancia aduaneira na fronteira entre México e Estados Unidos. Esa tecnoloxía pareceunos a mellor porque a detección tiña que ser térmica, ser capaz de dar o sinal de alerta en tempo real se se produce o inicio dun incendio, se se rexistran temperaturas moi altas anormais nun punto do monte”, explícanos Ángel Fernández, coordinador da investigación para o proxecto Firepoctep no Grupo CIMA.

Unha ferramenta polivalente

Os científicos da Universidade de Vigo rematan a súa investigación co deseño tamén dunha interfaz que facilite o emprego do sistema de sensores e a optimización da súa colocación. “Sabemos que este software vai ser utilizado por xente que traballa sobre o terreo e temos que poñérllelo fácil”, asegura Fernández.

“Co noso traballo queremos permitir que estas cámaras teñan máis oportunidades ao ser máis eficaces e que o custo desta estratexia para loitar contra o lume sexa accesible. Agora podemos saber con cantas cámaras se consigue vixiar un territorio”, afirma Riveiro.

“O noso algoritmo é aplicable a calquera tipo de terreo”

Os resultados desta investigación que o Grupo CIMA desenvolveu na área piloto 4 do Firepoctep, O Baixo Miño, en Galicia, e o Alto Minho portugués, poderíase aplicar noutros territorios que afrontan a ameaza do lume, pero non só, afirman os dous investigadores:

“O que fixemos foi desenvolver un algoritmo aplicable a calquera tipo de terreo, fixémolo o máis flexible posible e, polo tanto, máis utilizable. Poderíase empregar incluso para colocar antenas de telefonía móbil cambiando simplemente a forma en que avalías como de boa é unha posición. En lugar de ter en conta a posición desde a que cobres máis terreo de forma visual, pois analizas os puntos de maior cobertura nun radio de metros ou quilómetros. Hai moitos problemas semellantes que se poderían solucionar con este algoritmo”.

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.

Relacionadas

Como usar datos históricos para a conservación de especies: así é a nova metoloxía con pegada galega

A UVigo e o CSIC proban un método en escaravellos coprófagos ibéricos que permite comprender a súa resposta a cambios ambientais

Científicos galegos describen unha nova especie de libélula das illas Fixi

O insecto destaca por ter un abdome moi longo, os dentes finos e a parte externa das ás de cor rosada

A primeira doutora en Aeroespacial da UVigo: “Espero que sirva para romper as barreiras de xénero”

Uxía García Luis, investigadora de atlanTTic, centrou a súa tese na fiabilidade das análises termo-elásticas dos telescopios espaciais

Un equipo da UVigo demostra a viabilidade de ir a Marte con propulsión solar

Investigadores do campus de Ourense presentan o deseño preliminar dun satélite e proban a superiorade deste novo sistema