El Centre Internacional de Mètodes Numèrics en Enginyeria (CIMNE) ha engegat DAMSHAI (Dam Structural Health Monitoring and Safety Assessment with an AI Agent), un projecte de recerca de tres anys que explorarà l’aplicació de la intel·ligència artificial a l’avaluació de la seguretat d’infraestructures crítiques, responent a la creixent demanda de sistemes de prevenció més eficients i objectius.
Amb un pressupost de 126.250 € i finançat pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats, el projecte està liderat pel professor Fernando Salazar, de l’àrea de Machine Learning and Models in Hydro-Environmental Engineering, i s’estendrà fins a l’agost de 2028.
Avaluar el paper de la IA en la seguretat de preses
DAMSHAI analitzarà si els agents d’intel·ligència artificial poden interpretar conjunts complexos de dades de monitoratge i oferir suport a la presa de decisions als enginyers responsables de la seguretat de preses. Tot i que els models numèrics i les tècniques d’aprenentatge automàtic han millorat la predicció del comportament de les preses, les avaluacions de seguretat continuen depenent en gran mesura d’anàlisis expertes que requereixen molt de temps.
El projecte posarà a prova tres enfocaments basats en IA: ús de models de llenguatge de gran escala (LLMs) mitjançant enginyeria de prompts, ajust fi de LLMs amb informació específica del domini i desenvolupament d’un sistema expert ad hoc basat en regles. Una anàlisi comparativa n’avaluarà la viabilitat, les limitacions i el valor pràctic en aplicacions de seguretat de preses.
“La capacitat de millorar el manteniment predictiu i la detecció d’anomalies en preses és essencial, especialment a mesura que aquestes infraestructures envelleixen”, afirma el professor Salazar. “DAMSHAI ajudarà a determinar si els agents d’IA poden complementar els mètodes tradicionals i reduir la càrrega de treball dels enginyers sense comprometre la fiabilitat necessària en infraestructures crítiques”, afegeix l’expert.
Un projecte que s’assenta en una trajectòria sòlida
El projecte es basa en dècades de recerca de l’equip del professor Salazar en seguretat de preses i en l’aplicació de l’aprenentatge automàtic a l’enginyeria civil. Enllaça directament amb DOLMEN, un projecte recent de CIMNE que va desenvolupar models predictius híbrids combinant mètodes d’elements finits (FEM) basats en física amb enfocaments d’aprenentatge automàtic.
DOLMEN va demostrar amb èxit com aquestes metodologies combinades poden generar llindars dinàmics d’alerta per al monitoratge de preses. L’equip de recerca reuneix especialistes de diverses àrees de CIMNE, incloent-hi la participació de la reconeguda experta en durabilitat del formigó i investigadora sènior distingida, la professora Carmen Andrade, i del Dr. Fernando Rastellini, entre d’altres.
Un enfocament estructurat per integrar la IA
DAMSHAI s’organitza al voltant de quatre tasques principals: generació d’una base de coneixement completa que integri dades de monitoratge, simulacions FEM, coneixement expert i informes tècnics; anàlisi comparativa dels diferents enfocaments d’IA; desenvolupament d’un prototip; i aplicació a un cas d’estudi real.
L’agent d’IA s’entrenarà amb informació estructurada que combini dades reals de monitoratge amb models numèrics, aportacions d’experts i literatura tècnica. El projecte abordarà reptes clau com la precisió dels models, la seva interpretabilitat i la integració pràctica en els procediments actuals d’avaluació de seguretat. Es prestarà una atenció especial a les preses d’arc, analitzant diferents geometries i condicions de càrrega per generar coneixement sobre patrons de comportament.
Un enfocament pioner: avaluar l’impacte pràctic i les limitacions
Tot i que existeixen iniciatives similars basades en IA en àmbits com la planificació de la construcció, la seguretat del transport o l’operació de centrals hidroelèctriques, DAMSHAI adopta un enfocament innovador per avaluar el paper de la IA en la seguretat de preses.
Així, el projecte estudiarà possibles limitacions, com ara la disponibilitat de dades, la fiabilitat dels models d’IA, l’acceptació per part dels usuaris i les barreres reguladores que podrien influir en la incorporació d’eines basades en IA als processos establerts d’avaluació de seguretat.
Segons el professor Salazar, els resultats de DAMSHAI haurien de “contribuir al debat actual sobre les aplicacions de la IA en l’enginyeria civil”, ja que proporcionaran “una avaluació basada en evidències dels avantatges i limitacions de les eines de suport a la decisió basades en IA per a infraestructures crítiques”.
DAMSHAI està finançat a través del Programa de Generació de Coneixement (Programa per a la Recerca i el Desenvolupament Experimental) amb l’ajut PID2024-157828OB-I00, amb el suport del MCIU i fons FEDER europeus.
