Buscando el camino más corto entre A y B para vehículos autónomos submarinos

• Los ordenadores dirigen flotas enteras de submarinos autónomos
• Tienen en cuenta la orografía, corrientes, meteorología y posibles obstáculos
• El objetivo es que un superordenador realice las operaciones en tiempo real

Un caso especial de la simulación es cómo enviar una flota de varios vehículos a través de obstáculos como remolinos y corrientes conocidas en los mapas

Unos matemáticos del Instituto de Tecnología de Massachusetts están trabajando en un proyecto que se presentará próximamente relativo a la forma de calcular con ordenadores, en tiempo real, las rutas que deben seguir los vehículos autónomos submarinos.

Cientos de estos pequeños sumergibles rondan por los mares de todo el mundo, pero la complejidad de llevarlos del punto A al punto B es tal que hoy en día no es fácil programarlos para lograr resultados óptimos.

Entre los problemas con que se encuentran los técnicos que manejan estos aparatos destacan dos: en primer lugar, que la duración de las baterías de estos aparatos es limitada, de modo que lo que interesa es programarlos para el camino lo más corto posible que aproveche de forma natural las corrientes y les haga consumir el mínimo de energía.

Y, segundo, que cuanto más tiempo pasen bajo el agua, mayores peligros sufren, lo que hace desear también una navegación óptima y rápida que evite fallos y accidentes de cualquier tipo.

Los modelos matemáticos y algoritmos que han desarrollado estos ingenieros se aplican a pequeños vehículos autónomos de exploración submarina: hay cientos de tipos diferentes, desde los que reparan cables a los que realizan labores de vigilancia o de mapeado de las profundidades.

Muchos son pequeños submarinos totalmente autónomos; otros viajan en flotas de varias unidades, decenas e incluso cientos, comportándose casi como un banco de peces.

En esos casos comparten señales e información y lo que interesa es calcular una fórmula que garantice que todo el 'grupo' puede viajar de forma óptima sin que ninguna unidad se quede rezagada.

Entre las variables a tener en cuenta los científicos del M.I.T. han incluido los mapas de las profundidades, de las costas y las corrientes conocidas -que pueden aprovecharse para viajar rápido y con menos gasto energético- además de otros detalles.

Rutas óptimas

Mediante simulaciones para comprobar los resultados obtenidos otros ordenadores han comprobado que las rutas que se diseñan para estos vehículos autónomos están bastante cerca de ser óptimas.

El siguiente paso es controlar todo esto en tiempo real. La metodología que ahora se está planteando permite introducir toda la información sobre origen y destino y realizar ajustes sobre la marcha teniendo en cuenta la meteorología, la información que se recibe de los vehículos e incluso detalles tales como 'obstáculos a evitar', por ejemplo barcos de todo tipo que pueden aparecer en las inmediaciones por sorpresa

Gestionar todos estos datos en tiempo real requiere de un superordenador que procese toda la información y por esta razón el método planteado está orientado a poder funcionar en tiempo real: se trata de lograr esa verdadera optimización con los ordenadores actuales.

“El siguiente paso es controlar toda la información en tiempo real“

El resultado es una fórmula que contiene un mapa preciso del entorno 3-D en que van a moverse los submarinos autónomos, con sus corrientes y accidentes, que además acepta información sobre el estado de la mar y la meteorología, e incluso sobre los objetos que pueden aparecer por sorpresa, para hacer que llegar de A a B -aunque estén separados 20.000 leguas bajo el mar- sea una tarea mucho más sencilla.