Los científicos desarrollan un modelo gemelo digital que puede controlar y adaptar su doppelganger físico

Los científicos dicen que han desarrollado un nuevo modelo asistido por AI-AI de un gemelo digital con la capacidad de adaptar y controlar la máquina física en tiempo real.

El descubrimiento, reportado en el diario Acceso IEEEagrega una nueva dimensión a las copias digitales de las máquinas del mundo real, como robots, drones o incluso automóviles autónomos, según los autores.

Los gemelos digitales son réplicas exactas de las cosas en el mundo físico. Se comparan con las versiones de videojuegos de máquinas reales con las que digitalmente gemelos, y se actualizan constantemente con datos en tiempo real.

Los ingenieros y científicos usan gemelos digitales para monitorear y probar máquinas sin tocar el sistema físico, lo que hace que las industrias sean más inteligentes y eficientes.

Pero la mayoría de los gemelos digitales de hoy son solo observadores. Pueden analizar y predecir lo que podría suceder, pero no pueden actuar de forma autónoma.

Ahí es donde entra el modelo de autores. El equipo presenta el concepto de gemelos digitales de actuación inteligentes (IADT), pero a diferencia de los gemelos digitales tradicionales, su IADT no solo mira.

“Imagine un dron que persigue un avión enemigo. Un gemelo digital tradicional simularía diferentes escenarios y sugeriría posibles movimientos”, dijo el Dr. Ahcene Bounceur, el autor principal. “Pero con IADT, el gemelo digital en realidad puede controlar autónomos a los drones, aprender de los pilotos humanos y eventualmente tomar sus propias decisiones”.

El Dr. Bounceur, profesor asociado en la Facultad de Computación e Informática de la Universidad de Sharjah en los Emiratos Árabes Unidos (EAU), dice que IADT puede tener amplias aplicaciones para la industria manufacturera y muchas otras esferas con una relación directa con la vida humana.

“Hacer la brecha entre virtual y físico, y al aprender de los humanos y actuar de forma independiente, esto (IADT) podría ser útil en muchos campos: atención de salud, ciudades inteligentes, autos autónomos y mejorar las respuestas en tiempo real incluso en caso de un desastre”, dice el Dr. Bounceur.

El Dr. Bounceur está seguro de que el modelo tendrá “implicaciones prácticas significativas en múltiples industrias” y cree que su introducción abriría la puerta “a aplicaciones del mundo real donde los gemelos digitales pueden ir más allá del monitoreo y la simulación: ahora pueden actuar, adaptarse y controlar autónomos los sistemas del mundo real en tiempo real”.

Además, determina que el modelo puede tener aplicaciones prácticas en sectores clave como ciudades inteligentes y gestión de infraestructura, vehículos autónomos y robótica, atención médica y tecnología médica, defensa y aeroespacial, transformando cómo el mundo usa IA en gemelos digitales.

El coautor del estudio, Mostefa Kara de la Universidad King Fahad de Petróleo y Minerales en Arabia Saudita, agrega: “Un verdadero gemelo digital no solo debe reflejar el mundo real, debe interactuar con él, adaptarse a él e incluso controlarlo. Eso es lo que hemos logrado con IADT.

“El futuro no es solo la automatización, es inteligencia. Estamos construyendo sistemas que no solo siguen los comandos, sino que comprenden su entorno, toman decisiones y actúan en tiempo real”.

En su investigación, los autores declaran que su IADT tiene “una capacidad innovadora” con el Dr. Kara afirmando que el modelo “integra IA con gemelos digitales y se mueve hacia un mundo donde las máquinas no solo ayudan a los humanos, sino que colaboran, se adaptan y actúan por su cuenta”.

“Durante demasiado tiempo, los gemelos digitales han sido observadores pasivos: monitorear y predecir pero nunca actuar. Con IAdt, hemos cambiado eso. Ahora, los gemelos digitales pueden pensar, aprender y tomar medidas en tiempo real”, dice el Dr. Kara.

De su concepto IADT, los autores escriben que “representa un avance significativo en el aprovechamiento de la tecnología gemela digital”, y agregó: “IADT permite a las personas utilizar un gemelo digital para controlar los sistemas del mundo real, en última instancia, apuntar a una autonomía completa donde el gemelo digital puede administrar autónomos el sistema real, eliminando la necesidad de intervención humana directa.

“Hemos delineado dos tipos distintos de gemelos digitales: uno centrado únicamente en el comportamiento de un dispositivo y otro que abarca el comportamiento de todo el sistema”.

Los autores afirman haber validado la viabilidad de su concepto a través de implementaciones prácticas utilizando la plataforma Cupcarbon.

“Estas implementaciones demuestran cómo el IADT integra componentes virtuales y físicos para crear un marco unificado y efectivo, ofreciendo un avance significativo en la aplicación de tecnología gemela digital en varios dominios”, señalan.

La investigación promociona el modelo como un paso audaz hacia sistemas totalmente autónomos: “Al combinar el aprendizaje automático, la IA y los gemelos digitales, avanzamos hacia un futuro donde las máquinas pueden actuar y adaptarse sin esperar la entrada humana. Esto es esencial para respuesta de emergenciaautomatización y industrias de alto riesgo donde se necesitan acciones rápidas e inteligentes “.

En su conclusión, los autores reiteran que su “arquitectura propuesta para ADT no solo permite la integración de nuevas características y comportamientos en sistemas reales, sino que también ofrece una nueva metodología de diseño para los diseñadores de circuitos que se aventuran en aplicaciones gemelas digitales.

“A través de este trabajo, imaginamos un futuro donde gemelos digitales Juega un papel fundamental en el logro de la autonomía y la optimización en varios dominios, revolucionando la forma en que interactuamos y controlamos los sistemas del mundo real “.