Inteligencia Artificial: Visión y aplicación a la red ferroviaria española

13, 14 y 15 de julio de 2023 Sede del CEF.- Paseo del Gene al Ma ínez Campos, 5, Mad id Visi a la web Descanso In eligencia A i icial en la in o má ica médica In eligencia A i icial: una mi ada al u u o Inaugu ación de las Jo nadas In eligencia A i icial en Ciencias Económicas, Finanzas y Hacienda (SESIÓN PARALELA I)Cie e In eligencia A i icial en el ejido emp esa ial, p oduc i o y de se icios español In eligencia A i icial en Cibe segu idad Descanso In eligencia A i icial y soluciones ecnológicas (SESIÓN PARALELA II) Descanso In eligencia A i icial en Gobie no y Ayun amien os Desa íos de la In eligencia A i icial en la medicina y la salud: en e lo calculado, lo explicado y lo p edicho Ape u a In eligencia A i icial y Se icio Público (SESIÓN PARALELA I)Cie e In eligencia A i icial en Tecnologías de la In o mación y la Comunicación (TIC) In eligencia A i icial e Ingenie ía Descanso In eligencia A i icial y Adminis ación Pública (SESIÓN PARALELA II) In eligencia A i icial, desa íos y opo unidades Descanso In eligencia A i icial en la in es igación académica Ape u a IA en Biomedicina: algunos a ances ecien es Clausu a de las Jo nadas In eligencia A i icial en educación jo nadas de in eligencia a i icial 13-15 de julio Pa icipan p o esionales pun e os de emp esas como: ¿Po qué no? Inno a . Diseña . 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In oducción Al igual que se ha hecho y se es á haciendo en o os sec o es, el e o ia io debe ap o echa la nue a e olución digi al y posiciona se pa a no pe de en aja compe i i a en e a o os modos de anspo e. Pa icula izando en su caso conc e o, puede a i ma se que es a nue a e apa de ans o mación digi al se a on a como una cua a e olución ecnológica compa able a lo que en su momen o ue la in oducción de la locomo o a de apo o de la acción eléc ica. En el caso del Adminis ado de In aes uc u as Fe o ia ias, ADIF, es a e olución, o ans o mación digi al, se es á plan eando como una es a egia en su p oceso de inno ación con el obje i o de in eg a nue as ecnologías habili ado as o ans o mado as en las dis in as á eas de ges ión, cambiando la mane a de ealiza los dis in os p ocesos in e nos y apo ando alo a los usua ios del sis ema e o ia io. Así, al igual que se es á haciendo con el concep o de Indus ia 4.0, el nue o Fe oca il 4.0 p omo e á una nue a mane a de o ganiza la plani icación, el diseño y la p oducción del sis ema e o ia io nacional, in oduciendo un impac o posi i o en cuan o a la e iciencia y el aumen o de la p oduc i idad. Son a ios los ámbi os ecnológicos que se e án bene iciados de es a ans o mación digi al (Figu a 1): − ges ión de la ene gía eléc ica de acción; − ges ión de la conse ación y el man enimien o de la in aes uc u a; − ges ión de la segu idad ope acional; − ges ión del á ico; − ges ión de las es aciones de iaje os; − ges ión de la logís ica e o ia ia. En odo es e p oceso, la In eligencia A i icial iene y end á un papel undamen al. 2. Plan eamien o de pa ida En é minos gene ales puede a i ma se que la aplicación de la In eligencia A i icial en el sec o e o ia io debe posiciona el uso del da o como una p ime a acción de pa ida. De acue do a la Unión In e nacional de Fe oca iles 1 , UIC, adicionalmen e las emp esas e o ia ias no han ges ionado de mane a adecuada oda la in o mación ecogida en sus sis emas. En es e sen ido la de inición de una es a egia de ecopilación, análisis y ac i ación de los da os pa a la 1 En su g upo de in es igación, desa ollo e inno ación (RIGG). Jo nadas sob e In eligencia A i icial - CUASI 2023 gene ación de conocimien o que pe mi a la oma de decisiones se posiciona como uno de los g andes habili ado es de la ans o mación del sec o . Con odo lo an e io , los undamen os de es e Fe oca il 4.0 pod ían esumi se en los siguien es: − moni o ización emo a de a iables y pa áme os a lo la go de la in aes uc u a o en zonas concen adas especí icas median e senso es y sis emas adecuados a cada in; − almacenamien o, seguimien o y análisis de es a in o mación en iempo eal, ga an izando una mejo oma de decisiones (basada en el análisis de los da os ob enidos con o sin asis encia humana); − análisis o -line de la in o mación pa a iden i ica pa ones de compo amien o y elaciones causales de los di e en es p ocesos; − descen alización de la ecepción de la in o mación, de acue do a las necesidades de cada ámbi o de abajo; − in eg ación de los di e en es sis emas a ec ados. Figu a 1. Ámbi os ecnológicos del e oca il a ec ados po la ans o mación digi al. Fuen e: au o es. 3. Obje i os La In eligencia A i icial (IA) a a pe mi i da solución, de o ma o al o pa cial, a las dis in as necesidades iden i icadas en cada ámbi o e o ia io eseñado. Pa iendo de los da os ob enidos en cada uno de ellos, con la IA se debe plan ea el diseño e implemen ación de sis emas y algo i mos a anzados que pe mi an oma decisiones a los di e en es agen es e o ia ios in oluc ados. Respec o a la ges ión de la ene gía eléc ica de acción, la IA se plan ea como un po en e ins umen o pa a educi su consumo 2 y hace más e icien e a la p opia ed eléc ica e o ia ia. Es a ed de acción es un sis ema complejo, simila al es o de edes eléc icas, pe o con ca gas que son a iables en el espacio y en el iempo y pe iles de consumo muy i egula es. Conside ando que es á o mada po un g an núme o de nodos, y pa iendo de los da os de consumo eléc ico en odos ellos, el obje i o de la IA se ía p edeci el consumo de ene gía en cada uno de ellos, en unción de los di e en es pa áme os de con ol p e iamen e de e minados. Con ello se pod án es ablece u inas au omá icas de con ol a los ope ado es de la ed y a los enes, con el obje i o de minimiza el consumo p e is o. Del mismo modo se pod án gene a esquemas de conexión e icien es en unción de las p edicciones de consumo ealizadas. La IA 2 Los adminis ado es y compañías e o ia ias son uno de los p incipales consumido es de ene gía eléc ica en los países desa ollados. Cualquie educción de es e consumo, po pequeño que sea, end á un impac o di ec o en la cuen a de esul ados de es as o ganizaciones. Jo nadas sob e In eligencia A i icial - CUASI 2023 ambién posibili a á el aumen o de la segu idad de la ed, op imizando el uncionamien o de los ac i os in oluc ados median e la mejo a de su supe isión y man enimien o. Del mismo modo, la IA puede apo a ac ualmen e muchas en ajas a la ges ión de la segu idad ope acional. Las necesidades en es e ámbi o pasan po con ola en iempo eal los di e en es e en os en la in aes uc u a que pueden a ec a a la segu idad de la ci culación de los enes. Pa iendo de es e con ol, la IA debe p edeci la ocu encia de esos e en os pa a pode eacciona a iempo desde los cen os de con ol de á ico y de man enimien o. O o aspec o de in e és se ía el con ol y p edicción de nue os enómenos me eo ológicos que pueden a ec a a la segu idad de la in aes uc u a e o ia ia. Un ejemplo des acable de aplicación de la IA se basa ía en el empleo de cáma as in eligen es de ideo pa a iden i ica , en base a pa ones p e iamen e ca ac e izados, posibles amenazas pa a la segu idad en pasos a ni el, en andenes de es aciones o en zonas de desmon e con o og a ía compleja (Figu a 2). Figu a 2. La ecnología AI aplicada a cáma as óp icas es á eniendo un g an núme o de aplicaciones en el sec o e o ia io. En es e caso se puede obse a la imagen de una cáma a que supe isa un paso a ni el en el que se emplea un algo i mo basado en AI pa a de ec a posibles obje os que queden de enidos en las ías (un ehículo en mo imien o se in e p e a como una si uación de no iesgo mien as que un ehículo u obje o de enido sí ac i a ía una ala ma pasado un iempo de e minado). Fuen e: au o es. La ges ión de la conse ación y el man enimien o de la in aes uc u a es o o impo an e ámbi o de uso de la IA. La educción del cos e de man enimien o de los ac i os y la p edicción de ocu encias de allo en cada uno de ellos, son los p incipales obje i os pa a la aplicación de la In eligencia A i icial. Ambos obje i os es án asociados al empleo de un man enimien o p edic i o o CBM, basado en la condición del ac i o. P ecisamen e el p oceso ac ual consis e en mig a a ese ipo de man enimien o CBM desde el ipo empleado en es e momen o, es o es, un man enimien o p e en i o o TBM, basado en la pe iodicidad de inspecciones independien emen e del es ado del ac i o (Figu a 3). El man enimien o CBM posibili a á la gene ación de in o mación que, jun o a las écnicas de IA, pe mi i á p edeci la ocu encia de un allo y así pode eacciona a iempo desde los cen os de con ol de á ico y de man enimien o. Po su pa e, la mejo a del diagnós ico de las inspecciones, a a és de un mejo uso de la in o mación adqui ida, pe mi i á hace más e icien e las ac uaciones de man enimien o. Jo nadas sob e In eligencia A i icial - CUASI 2023 Figu a 3. Di e en es ipos de man enimien o empleados en el ámbi o e o ia io. Ac ualmen e se ha abandonado el man enimien o co ec i o y se ha adop ado el man enimien o p e en i o (TBM), debiendo e oluciona a un man enimien o p edic i o o basado en el es ado del ac i o (CBM). És e úl imo es á ín imamen e ligado a la aplicación y uso de la IA. Fuen e: au o es. Un ámbi o undamen al pa a la aplicación de la IA en el e oca il es la ges ión de las es aciones de iaje os. Aspec os como: − la mejo a de la a ención e in o mación al clien e, de mane a que és e encuen e odo lo necesa io pa a conoce la es ación y su en o no; − la implan ación del posicionamien o y guiado indoo pa a que los usua ios sean capaces de o ien a se den o de la es ación, a a és de su disposi i o mó il, pudiendo accede a cualquie in o mación ele an e de la es ación; − la disposición de in o mación en iempo eal de la o e a de o os modos de anspo e ( axis, au obuses u banos, me opoli anos, e cé e a); − y el con ol en iempo eal y p e isión del a o o de la es ación, pod án se ges ionados median e la ecnología IA. Un aspec o de g an in e és se á el uso de obo s que pe mi an ayuda al usua io de la es ación en de e minadas unciones: o ien ación, ecogida de basu a, acceso al en, e cé e a (Figu a 4). En el caso de la ges ión de la logís ica e o ia ia la IA a a plan ea un cambio sus ancial de las ope aciones ealizadas en las e minales e o ia ias de me cancías. Una uncionalidad de g an in e és es la aplicación de la conducción au ónoma de los ehículos que se desplazan po la e minal, mejo ando el endimien o y la segu idad de las e minales al pode an icipa se a compo amien os inespe ados. En es e sen ido, la c ecien e escasez de conduc o es, así como los con inuos desa íos de segu idad y e iciencia, es án lle ando a las emp esas de logís ica y almacenamien o a conside a la au oma ización de los ehículos empleados pa a el anspo e in e no de las dis in as ca gas. O as aplicaciones g an in e és de la IA se ían: − empleo de cáma as in eligen es dis ibuidas po la e minal a a és de las cuales se puedan de ec a , median e las imágenes co espondien es, con enedo es de ca ga en mal es ado o posición inadecuada en el luga de almacenamien o; − empleo de g úas au omá icas, sin ope a ios, que ealicen los p ocesos de ca ga y desca ga desde las composiciones e o ia ias a los camiones y ice e sa. Jo nadas sob e In eligencia A i icial - CUASI 2023 Figu a 4. Robo desa ollado po la Fundación ONCE pa a el guiado indoo en la es ación de pe sonas con discapacidad isual o de o o ipo. Fuen e: au o es. Po úl imo, la ans o mación digi al en el ámbi o de la ges ión del á ico se á obje o de impo an es líneas de abajo en el ámbi o de la IA. De o ma conc e a, la In eligencia A i icial pod á op imiza la ope ación del á ico e o ia io desde los pues os de con ol al pode , po ejemplo, asis i y ecomenda a los agen es de á ico, de una mane a au omá ica, cómo deben p ocede en caso de exis i incidencias que a ec en a la explo ación. Igualmen e se pod ía p edeci la exis encia de es as incidencias, pe mi iendo con ello p e e con iempo las posibles acciones. En gene al la IA pe mi i á la inco po ación y explo ación de nue as he amien as que analiza án, diagnos ica án y p edeci án las condiciones de ope ación de la ed (Figu a 5). Un obje i o es a égico con la IA aplicada a es e ámbi o, se ía la esolución au omá ica de i ine a ios 3 . La IA debe pe mi i es ablece de mane a au omá ica qué i ine a ios son los más e icien es y e ec i os en caso de p oduci se una incidencia de e minada o simplemen e pa a op imiza la plani icación del á ico en un espacio empo al de e minado. Aunque es os i ine a ios no se es ablecie an de o ma au omá ica, sí pod ía implan a se un sis ema que ecomenda a al agen e de ci culación qué hace en caso de p oduci se una incidencia que a ec e a la ci culación egula de los enes. 4. Conclusiones La op imización de los dis in os p ocesos empleados en el sec o e o ia io median e la adopción de nue as ecnologías habili ado as como la In eligencia A i icial, es una acción pues a en ma cha po el sec o en los úl imos años y que con inua á po enciándose en los siguien es. Es e es el plan eamien o seguido po ADIF en su es a egia de digi alización e inno ación. El desa ollo de p oyec os ecnológicos demos a i os con es as nue as ecnologías -que pe mi i án p oba p o o ipos en un en o no eal de ope ación (po an o, has a un ni el de 3 El i ine a io, en e minología e o ia ia, es la u a que es ablece el encla amien o pa a que un en se desplace desde un pun o inicial a o o inal. Jo nadas sob e In eligencia A i icial - CUASI 2023 madu ez de la ecnología -TRL- de 7/8)- es una de las p incipales acciones a pone en ma cha (Figu a 5). Figu a 5. Plan eamien o asociado al desa ollo de demos ado es en en o nos eales de ope ación. En unción de sus esul ados, la ecnología p obada se á obje o de nue os p oyec os o de aplicación inal en el ciclo de p oducción. Fuen e: au o es. Cabe des aca que ADIF desa olla en el momen o ac ual ce ca de 20 demos ado es p opios de es e ipo elacionados con la In eligencia A i icial y que es á pe mi iendo analiza su compo amien o en las dis in as á eas iden i icadas. Es os demos ado es se dis ibuyen a lo la go de oda la ex ensión geog á ica de la ed e o ia ia, an o en las líneas de al a elocidad como en las líneas clásicas y de ancho mé ico. Así po ejemplo, se desa ollan p oyec os pa a aplica la IA al compo amien o y e olución de des íos, puen es y iaduc os o pa a c ea un p o o ipo de ed eléc ica e o ia ia in eligen e (Railway Sma G id). Debe eseña se que en odos es os p oyec os ADIF colabo a con una g an núme o de emp esas ecnológicas, cen os de in es igación y uni e sidades. Po o a pa e, en el ámbi o eu opeo ambién se es á p io izando el desa ollo de es e ipo de p oyec os bajo el sopo e del nue o p og ama de in es igación e inno ación e o ia ia Eu ope’s Rail Join Unde aking (ERJU), del cual ADIF es miemb o undado . ERJU es el mayo p og ama de es e ipo has a la echa. O ece á has a 2030 (y desde 2022) ac i idades po un alo mínimo de 1.236 millones de eu os ealizadas po sus miemb os undado es y o os bene icia ios. El obje i o de ERJU es o ece una ed e o ia ia eu opea in eg ada de al a capacidad eliminando las ba e as a la in e ope abilidad y p opo cionando soluciones sis émicas al sec o con el obje i o de acele a el desa ollo y despliegue de p oyec os e inno aciones. Es a inicia i a a a de ap o echa el eno me po encial de la digi alización y la au oma ización pa a educi los cos es del sis ema e o ia io, aumen a su capacidad y mejo a su lexibilidad y iabilidad. En es e sen ido, la In eligencia A i icial es una de las p incipales ecnologías ans e sales a odos los desa ollos. Una conclusión de g an impo ancia en el desa ollo de es e ipo de p oyec os se e ie e al ediseño y capaci ación de la ue za de abajo. La adopción de nue as ecnologías pa a la op imización de los p ocesos y la de inición de una nue a es a egia de da os es á exigiendo a las compañías con a con nue os pe iles p o esionales con las habilidades necesa ias pa a da espues a a es as necesidades o ganiza i as (po ejemplo, nue os especialis as en el a amien o de da os). Po o a pa e, eniendo en cuen a la na u aleza an conse ado a de las o ganizaciones e o ia ias, se á p eciso ealiza un cambio de men alidad in e na con los equipos de abajo ya exis en es, o ien ándolos a la con eniencia de uso de es os nue os p ocedimien os. Co o plazo Medio plazo La go plazo Desa ollo de demos ado es en en o no eal (TRL 7) Ensayos, esul ados y conclusiones Re lexión in e na en la o ganización Aplicación en las á eas de p oducción