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09 octubre 2023

Inteligencia artificial y catástrofes naturales

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Las catástrofes naturales, desde huracanes y terremotos hasta incendios forestales e inundaciones, han causado estragos en nuestro planeta durante siglos. Estos sucesos catastróficos provocan pérdidas inconmensurables de vidas y patrimonio, y con frecuencia dejan en ruinas a las comunidades. Aunque no podemos controlar ni predecir una catástrofe, sí podemos utilizar el poder de la tecnología y la innovación para mitigar su impacto. La Inteligencia Artificial (IA), con sus increíbles capacidades, se está convirtiendo en una potente herramienta para la prevención de catástrofes, la alerta temprana y la respuesta a las mismas.

COMPRENDER LAS CATÁSTROFES NATURALES

Antes de profundizar en las formas en que la IA puede ayudar en la prevención de catástrofes, es crucial comprender la naturaleza de estos fenómenos. Las catástrofes naturales se clasifican, a grandes rasgos, en fenómenos geológicos, meteorológicos, hidrológicos y climatológicos. Los terremotos, las erupciones volcánicas y los tsunamis forman parte de las catástrofes geológicas, mientras que las catástrofes meteorológicas incluyen los huracanes, los tornados y las tempestades de nieve. Las catástrofes hidrológicas incluyen inundaciones y aludes, y las catástrofes climatológicas abarcan sequías, olas de calor e incendios forestales.

LA NECESIDAD DE PREVENIR

Las catástrofes naturales son de por sí imprevisibles, pero sus consecuencias pueden mitigarse mediante una intervención temprana y una preparación eficaz. Estos fenómenos pueden tener consecuencias económicas, sociales y medioambientales de efectos devastadores. La prevención de las catástrofes naturales o la minimización de sus daños es un objetivo de alcance mundial. La IA, con su capacidad para procesar ingentes caudales de datos, analizar pautas y hacer predicciones en tiempo real, está revolucionando nuestro enfoque en materia de prevención de catástrofes.

LA IA EN LA PREVENCIÓN DE CATÁSTROFES

OpenMind - Artificial Intelligence and Natural Disasters_02

Sistemas de alerta rápida

Uno de los aspectos fundamentales de la prevención de catástrofes es alertar a tiempo a las poblaciones en situación de vulnerabilidad. Los sistemas basados en IA pueden procesar datos de diversas fuentes, como sensores meteorológicos, satélites y redes sociales, para detectar las primeras señales de catástrofes inminentes. Por ejemplo, en el caso de los huracanes, los algoritmos de IA pueden analizar los datos atmosféricos para predecir con exactitud su trayectoria e intensidad. Estas predicciones permiten a las autoridades emitir avisos a tiempo y evacuar las zonas de riesgo, con lo que se salvan un gran número de vidas.

Predicción de actividad sísmica

Los terremotos, otra catástrofe natural devastadora, ahora pueden comprenderse y predecirse mejor con la IA. Los modelos de aprendizaje automático analizan datos sísmicos históricos, observan los movimientos del terreno y captan cambios sutiles en la corteza terrestre para anticiparse a los fenómenos sísmicos. Aunque no podamos predecir los terremotos del todo, la detección precoz puede dar a la población unos segundos o incluso minutos preciosos para ponerse a cubierto y así evitar víctimas.

Prevención de incendios forestales

Los incendios forestales han aumentado en frecuencia e intensidad en los últimos años debido al cambio climático. Los sistemas basados en IA pueden jugar un papel vital en la prevención de estas catástrofes. Los drones equipados con algoritmos de IA pueden vigilar los bosques en busca de señales de posibles fuentes de ignición, como rayos o hogueras. La IA también puede analizar las condiciones meteorológicas para predecir la difusión de los incendios, lo que permite a los cuerpos de bomberos elaborar estrategias más eficaces.

Predicción y gestión de inundaciones

Las inundaciones son una catástrofe recurrente que afecta a numerosas regiones de todo el mundo. Los modelos de IA pueden procesar datos de pluviómetros, caudales fluviales y sensores de humedad del suelo para predecir cuándo y dónde es probable que se registren inundaciones. Además, la modelización de inundaciones basada en la IA puede contribuir al diseño de mejores infraestructuras y a la planificación urbana para reducir el riesgo y los daños derivados de tales fenómenos.

Detección de aludes

Los aludes o corrimientos de tierras suelen producirse tras fuertes lluvias o terremotos, lo que supone una amenaza importante para las comunidades situadas en regiones montañosas o accidentadas. El análisis geoespacial basado en IA permite detectar zonas susceptibles de sufrir aludes, y emite alertas tempranas. Estos sistemas se apoyan en datos aportados por satélites, sensores terrestres e historial de corrimientos de tierras para identificar los lugares de riesgo.

Mitigación del cambio climático

Aunque no es un método de prevención directa, la IA puede ayudar a combatir la causa fundamental de muchas catástrofes naturales: el cambio climático. Los algoritmos de aprendizaje automático analizan datos climáticos, identifican tendencias y desarrollan estrategias para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, la IA permite optimizar el uso de la energía, fomentar las fuentes de energía renovables y favorecer prácticas sostenibles de uso del suelo.

Coordinación de respuesta a catástrofes

La IA permite mejorar la coordinación de la respuesta a las catástrofes. Los chatbots, los asistentes virtuales y los sistemas automatizados pueden agilizar la comunicación entre equipos de respuesta a incidentes de emergencia, organismos públicos y poblaciones afectadas. La IA también analiza datos en tiempo real para evaluar el alcance de una catástrofe y asignar recursos de forma más eficiente.

PROBLEMAS Y CONSIDERACIONES ÉTICAS

Analicemos los retos y consideraciones éticas asociados al uso de la IA en la prevención de catástrofes. Si bien la IA tiene el potencial de mejorar enormemente nuestra preparación y respuesta ante las catástrofes naturales, también plantea cuestiones difíciles a las que hay que prestar gran atención.

Protección de datos y seguridad:

La IA depende en gran medida de los datos, y los sistemas de prevención de catástrofes no son una excepción. La recopilación de datos de diversas fuentes, incluidos dispositivos personales y sensores, es esencial para los modelos predictivos. Sin embargo, esto plantea problemas de protección de datos y seguridad.

  • Privacidad: Cuando se recogen datos de particulares, es crucial garantizar la protección de su intimidad. Los modelos de IA deben diseñarse para anonimizar y agregar datos a fin de evitar la identificación de las personas físicas. Por ello, es fundamental contar con políticas transparentes de uso de datos y un consentimiento informado.
  • Seguridad: Con la creciente dependencia sobre los datos para la predicción de catástrofes, aumenta el riesgo de ciberataques. Proteger los datos y sistemas frente a delincuentes es una preocupación fundamental, ya que un ataque a estos sistemas podría dar lugar a falsas alertas u otro tipo de información errónea que podría ser desastrosa.

Sesgo en la IA:

Los algoritmos de IA pueden sufrir prejuicios heredados de los datos con los que se han entrenado. En la prevención de catástrofes, el sesgo puede dar lugar a predicciones inexactas o a una injusta priorización de los recursos. Por ejemplo, si los datos históricos están sesgados hacia determinados grupos demográficos o regiones, el modelo de IA podría no ofrecer la misma protección a todos.

Para corregir los sesgos en la IA es necesario seleccionar y procesar cuidadosamente los datos, así como supervisar y ajustar continuamente los modelos. Las directrices éticas para el desarrollo de la IA deben incluir medidas para identificar y mitigar los sesgos.

Accesibilidad y equidad:

Es fundamental garantizar que las herramientas de prevención de catástrofes basadas en IA sean accesibles para todos, independientemente de su nivel socioeconómico o ubicación geográfica. Las poblaciones históricamente desfavorecidas pueden tener un acceso limitado a la tecnología y los recursos, lo que las hace más vulnerables a las catástrofes naturales.

Lograr la equidad implica no solo facilitar el acceso a las herramientas de IA, sino también hacer frente a las disparidades subyacentes en materia de recursos, infraestructuras y educación, que pueden agravar el impacto de las catástrofes en las poblaciones marginadas.

Responsabilidad y toma de decisiones:

En la medida en que los sistemas de IA se integran cada vez más en la prevención de catástrofes, resulta primordial establecer líneas claras de responsabilidad. Cuando un sistema de IA ofrece predicciones o recomendaciones, debe existir transparencia sobre cómo ha llegado a esas conclusiones.

Con la modelización se crean sistemas capaces de predecir tanto el efecto del cambio climático en la sociedad humana como a la inversa,  con el fin de mitigar ambo.s Crédito: Tribune News Service /Getty Images
La modelización crea sistemas que permiten predecir tanto el impacto del cambio climático en la sociedad humana como viceversa, con el fin de mitigar ambos. Crédito: Tribune News Service /Getty Images

Además, deben existir mecanismos para rebatir o recurrir las decisiones basadas en IA. En los casos en que están en juego vidas humanas y la seguridad, es crucial contar con estructuras de supervisión y rendición de cuentas que garanticen un uso responsable y ético de la IA.

Exceso de confianza en la tecnología:

Si bien la IA es una herramienta eficaz, existe el riesgo de confiar demasiado en la tecnología para predecir y mitigar las catástrofes. El criterio y la experiencia del ser humano deben seguir siendo el núcleo de la respuesta a las catástrofes. Una confianza excesiva en la IA podría conducir a la pasividad, en la que los humanos confían ciegamente en la tecnología, pasando por alto factores críticos u otras señales de peligro.

Hay que lograr un equilibrio entre la toma de decisiones asistida por IA y la experiencia humana. Así, la IA complementará, y no sustituirá, las funciones de los equipos de respuesta a emergencias y los profesionales de la gestión de catástrofes.

Limitaciones de infraestructuras y recursos:

La implantación de sistemas de prevención de catástrofes basados en IA requiere importantes infraestructuras, financiación y conocimientos técnicos. Muchas regiones, especialmente en los países en desarrollo, carecen de los recursos necesarios para adoptar y mantener eficazmente estos sistemas. Esto crea una brecha tecnológica en la preparación y respuesta ante las catástrofes.

La colaboración y el apoyo internacionales son necesarios para garantizar que las tecnologías de prevención de catástrofes impulsadas por IA sean accesibles a todos los países, independientemente de sus posibilidades económicas.

En 1950 ENIAC, la primera computadora general electrónica, produjo su primer pronóstico meteorológico a 24 horas. Crédito: Bettmann Archive/Getty Images
En 1950, ENIAC, el primer ordenador general electrónico, elabora su primera previsión meteorológica de 24 horas. Crédito: Bettmann Archive/Getty Images

La Inteligencia Artificial está transformando nuestra forma de enfocar la prevención y gestión de catástrofes. Su capacidad para procesar y analizar enormes cantidades de datos en tiempo real nos permite la predicción, preparación y respuesta más eficaces ante las catástrofes naturales. A medida que seguimos desarrollando y perfeccionando herramientas y sistemas basados en IA, nos acercamos a un futuro en el que podamos reducir significativamente el devastador impacto de estos sucesos en nuestras comunidades y nuestro planeta. Ahora bien, es esencial abordar la IA en la prevención de catástrofes con cuidado. Es preciso tener en cuenta los aspectos éticos y garantizar un acceso equitativo a estas tecnologías que salvan vidas. De este modo, podremos aprovechar todo el potencial de la IA para protegernos a nosotros mismos y a las generaciones futuras frente a la furia de la naturaleza.

Ahmed Banafa, autor de los libros Books:

Covering: AI, IoT, Blockchain and Quantum Computing

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