Figura 1:Diagrama resumen de la IA de predicción del nivel del agua del río. Crédito:Fujitsu
Fujitsu anunció hoy el desarrollo de una tecnología que se basa en modelos matemáticos construidos con datos limitados sobre las precipitaciones y los niveles de agua para crear predicciones de inundaciones para los ríos. La solución aprovecha Fujitsu Human Centric AI Zinrai, una cartera completa que abarca la amplia gama de tecnologías y técnicas de inteligencia artificial de Fujitsu, y utiliza un modelo que incorpora conocimientos de hidrología para producir una IA que logra predicciones con mayor precisión.
La nueva tecnología resulta eficaz incluso para ríos más pequeños con datos de medición limitados o para áreas donde los sensores de nivel de agua se han instalado recientemente y aún no han acumulado datos suficientes. Estas predicciones ofrecerán a las autoridades una herramienta vital para ofrecer tiempos de respuesta más rápidos y mitigar los daños por inundaciones en caso de un desastre natural. incluso en el envío de personal a las áreas afectadas y el apoyo a la toma de decisiones adecuada al emitir avisos de evacuación.
Fujitsu y Fujitsu Laboratories continuarán trabajando para perfeccionar aún más esta tecnología a través de una prueba de campo con gobiernos locales en todo Japón con el objetivo de ofrecer una solución comercial durante el año fiscal 2019. Con el desarrollo de esta solución, Fujitsu demuestra cómo esta y otras tecnologías de inteligencia artificial desempeñarán un papel importante a la hora de reforzar sus esfuerzos para combatir los efectos del cambio climático. y contribuir al logro de una mayor sostenibilidad en la sociedad.
En años recientes, Los gobiernos locales de todo Japón se han enfrentado a los desafíos de la gestión de los ríos que causan graves daños por inundaciones a raíz de frecuentes eventos de lluvia intensa altamente localizados. Los ríos más pequeños que fluyen a través de áreas urbanas en particular a menudo experimentan aumentos repentinos del nivel del agua debido al impacto de impredecibles, pero poderosas tormentas y tifones. Año tras año, el riesgo de que se produzcan daños importantes por inundaciones muy rápidamente representa una amenaza cada vez más severa, subrayando la urgente necesidad de mejorar las medidas contra las inundaciones.
Como parte de estas contramedidas, Se han realizado predicciones del nivel del agua para los grandes ríos designados como en riesgo de inundación. Para ríos más pequeños o áreas donde los sensores de nivel de agua se han instalado recientemente, sin embargo, hacer predicciones precisas ha resultado difícil hasta ahora debido a la falta de datos suficientes sobre el nivel del agua y los últimos resultados de observación del caudal.
Figura 2:Ejemplo en el que la IA predice aumentos del nivel del agua durante las lluvias intensas a partir de un período normal de dos días. Crédito:Fujitsu
Para abordar esto, Fujitsu y Fujitsu Laboratories han desarrollado una nueva tecnología que predice con precisión los niveles de agua incluso para ríos con datos de medición limitados. empoderar al personal de prevención de desastres para que tome medidas preventivas tempranas para mitigar los daños.
Fujitsu y Fujitsu Laboratories han desarrollado un modelo matemático que puede encontrar parámetros óptimos cuando se usa el aprendizaje automático para entrenar el modelo con datos de lluvia y nivel de agua anteriores. crear funciones basadas en el concepto de modelo de tanque, que expresa la descarga de agua de una cuenca hidrográfica dentro de la hidrología.
Usando este modelo, la IA predice los niveles de agua futuros en función de los datos recopilados para presentar los datos de lluvia y nivel de agua junto con los pronósticos para las próximas horas transmitidos a los gobiernos locales por varias organizaciones meteorológicas. El modelo de predicción también se puede optimizar muy rápidamente incluso después de cambios en el entorno del río o la introducción de nueva infraestructura. En casos como este, el modelo simplemente se puede volver a entrenar utilizando datos de lluvia y nivel de agua tomados después de cualquier cambio.
Cuando se llevó a cabo una prueba para evaluar la precisión del nuevo modelo aplicando esta tecnología a datos pasados de ríos más pequeños administrados por un determinado gobierno local, Se verificó que cuando se entrenaba con datos de un solo nivel de agua de lluvia, los aumentos se podían predecir con precisión constante (figura 2).
Además, Fujitsu y Fujitsu Laboratories han realizado una evaluación comparando esta tecnología con métodos estándar de predicción del nivel del agua que utilizan datos como observaciones de caudal. La evaluación, realizado con la ayuda del profesor Akira Kawamura de la Universidad Metropolitana de Tokio, confirmó con éxito que esta tecnología puede ofrecer una precisión equivalente o mejor.
Fujitsu anticipa que esta tecnología también se puede aplicar para ayudar a monitorear las inundaciones en los ríos fuera de Japón y está realizando una variedad de pruebas con los clientes con el objetivo de que esté disponible como una solución comercial en el año fiscal 2019. Fujitsu Laboratories está trabajando para mejorar aún más la precisión de esta tecnología, haciéndolo parte de un conjunto de tecnologías predictivas y de diagnóstico para proteger los activos de los clientes, incluidas las instalaciones y la infraestructura social cerca de los ríos, contribuyendo así a la creación de pueblos y ciudades resistentes a desastres mediante el uso de tecnología digital.