Las olas rebeldes son fruto de leyendas marítimas, pero cuando se producen pueden causar muchos daños a buques y plataformas petrolíferas. Científicos de la Universidad de Victoria y la Universidad de Copenhague utilizaron la IA para predecirlas mejor.
Una ola rebelde, a veces llamada "ola monstruo", es una ola oceánica que tiene más del doble de altura que las demás olas que la rodean. A lo largo de la historia marítima, ha habido muchos cuentos chinos sobre estas olas sorprendiendo a los barcos.
La primera prueba registrada de una ola rebelde se produjo en 1995, cuando una ola de 26 metros se estrelló contra la plataforma petrolífera noruega Draupner. Desde entonces, seis cruceros han sido golpeados por olas rebeldes.
Todos sufrieron daños, con algunos heridos, y un pasajero a bordo del Viking Polaris murió tras el impacto del buque en diciembre de 2022.
La naturaleza aparentemente aleatoria de las ondas rebeldes ha dificultado a los científicos la tarea de predecir cuándo y dónde pueden producirse. Aplicar el aprendizaje automático al problema está dando resultados prometedores, según un nuevo estudio. trabajo de investigación.
La respuesta de una IA no es suficiente
Los investigadores querían encontrar las combinaciones de condiciones oceánicas y meteorológicas que pudieran identificarse como causa de las olas rebeldes. Para ello aplicaron aprendizaje automático a la enorme cantidad de datos del Free Ocean Wave Dataset (FOWD).
El FOWD es un catálogo de más de 4.000 millones de olas recogidas en boyas situadas en 158 lugares de todo el mundo, junto con datos sobre el viento, la temperatura de la superficie del mar y la presión barométrica.
La red neuronal entrenada por los investigadores podía predecir la probabilidad de que se produjera una ola rebelde en función de una serie de condiciones oceánicas y meteorológicas.
Este tipo de predictor de IA es en gran medida una caja negra. Puede darte la respuesta que buscas, pero eso no suele bastar a los científicos. Quieren saber cómo llega a sus predicciones.
A los científicos les encantan las ecuaciones, así que utilizaron el aprendizaje automático para crear una.
Regresión simbólica
La regresión simbólica es una técnica de aprendizaje automático que se utiliza para encontrar una ecuación que se ajuste a un conjunto de datos.
Si tu caja negra de IA emite un 4 cada vez que introduces un 2, y un 8 cuando introduces un 4, la regresión simbólica puede calcular que la ecuación que aproxima lo que está haciendo la IA es "salida = entrada x 2", por ejemplo.
Para hallar la ecuación de predicción de la onda rebelde, los científicos partieron de una población de ecuaciones generadas aleatoriamente.
Utilizando el aprendizaje automático, las ecuaciones se alimentaron con los mismos datos de oleaje y se optimizaron y destilaron hasta obtener una ecuación que daba los mismos resultados que el modelo de predicción de la IA.
Con esta ecuación, podían ver qué aspectos del oleaje y de las condiciones atmosféricas tenían una relación causal con la aparición de olas rebeldes.
Esta investigación ayudará a meteorólogos proporcionar predicciones más precisas de las olas rebeldes y hacer más segura la navegación comercial.
