Cómo la Inteligencia Artificial y los Datos Abiertos pueden re-imaginar la forma en que diseñamos nuestras ciudades
Fecha del post: 18-03-2024
Tras meses de novedades, no parece que el ritmo de los avances en materia de inteligencia artificial vaya a desacelerarse, sino más bien todo lo contrario. Hace pocas semanas, cuando se repasaban los últimos avances en este campo con motivo del cierre del 2023, se consideraba que la generación de video a partir de instrucciones de texto estaba aún en su infancia. Sin embargo, solo unas semanas después, hemos visto el anuncio de SORA. Con esta herramienta parece que ya está aquí la posibilidad de generar videos realistas, de hasta un minuto, a partir de descripciones textuales.
Cada día, las herramientas a las que vamos teniendo acceso se vuelven más sofisticadas y no deja de asombrarnos su capacidad para realizar tareas que antes parecían exclusivas de la mente humana. Nos hemos acostumbrado muy rápidamente a la generación de texto e imágenes a partir de instrucciones escritas y hemos incorporado estas herramientas a nuestro día a día, para potenciar y mejorar la forma en la que hacemos nuestros trabajos. Con cada nuevo avance, que empuja los límites un poco más lejos de lo que imaginábamos, las posibilidades nos acaban pareciendo infinitas.
Los avances en Inteligencia Artificial, potenciados por los datos abiertos y otras tecnologías como las asociadas a la Web, están ayudando a repensar el futuro de prácticamente todos los campos de nuestra actividad: desde las soluciones para abordar los desafíos del cambio climático, hasta la creación artística, ya sea música, literatura o pintura, pasando por el diagnóstico médico, la agricultura o la generación de confianza para impulsar la creación de valor social y económico.
En este artículo vamos a repasar los avances que impactan en un campo donde, en los próximos años, se producirán, probablemente, interesantes avances gracias a la combinación de inteligencia artificial y datos abiertos. Nos referimos al diseño y planificación de ciudades más inteligentes, sostenibles y habitables para todos sus habitantes.
Planificación y Gestión Urbana
La planificación y gestión urbana es complicada, porque es necesario prever, analizar y dar solución a innumerables interacciones de gran complejidad. Por ello, es razonable esperar importantes avances fruto del análisis de los datos que las ciudades abren cada vez con más frecuencia sobre movilidad, consumo de energía, climatología y contaminación, planificación y uso del suelo, etc. Las nuevas técnicas y herramientas que nos proporciona la inteligencia artificial generativa combinada, por ejemplo, con los agentes inteligentes permitirán una interpretación y simulación más profundas de las dinámicas urbanas.
En este sentido, esta nueva combinación de tecnologías podría ser utilizada por ejemplo para diseñar ciudades más eficientes, sostenibles y habitables, anticipando las necesidades futuras de la población y adaptándose dinámicamente a los cambios en tiempo real. Así, los nuevos modelos urbanos inteligentes se utilizarían para optimizar desde el flujo del tráfico, hasta la distribución de los recursos, gracias a la simulación del comportamiento a través de agentes inteligentes.
Urbanist.ai es uno de los primeros ejemplos de plataforma avanzada de análisis urbano, basada en inteligencia artificial generativa, que pretende transformar la forma en que se conciben actualmente las tareas de planificación urbana. Los servicios que provee actualmente ya permiten la transformación participativa de espacios urbanos a partir de imágenes, pero su ambición va más allá y prevén incorporar nuevas técnicas que redefinan la forma en la que se planifican las ciudades. Existe incluso una versión de UrbanistAI pensada para que los niños puedan introducirse en el mundo de la planificación urbana.
Si vamos un paso más allá, la generación de modelos de ciudades en tres dimensiones es algo que herramientas como InfiniCity ya han puesto a disposición de los usuarios. Aunque aún hay muchos retos que resolver, los resultados son francamente prometedores. Gracias estas tecnologías se podría abaratar sustancialmente la generación de gemelos digitales en los que realizar simulaciones que anticipen problemas antes de su construcción.
Datos disponibles
Sin embargo, como ocurre con otros avances basados en IA Generativa, estas cuestiones no serían posibles sin los datos y, muy especialmente, sin los datos abiertos. Todos los nuevos avances en IA usan una combinación de datos privados y públicos en su entrenamiento, pero en pocos casos se sabe con certeza cuál es el dataset de entrenamiento, ya que no se hace público. Los datos pueden provenir de una gran variedad de fuentes, como sensores IoT, registros gubernamentales o sistemas de transporte público, y son la base para proporcionar una visión integral de cómo funcionan las ciudades y cómo interactúan sus habitantes con el entorno urbano.
La creciente importancia de los datos abiertos para el entrenamiento de estos modelos se refleja en iniciativas como el Grupo de Trabajo sobre activos de datos de IA y Gobierno Abierto, puesto en marcha por el Departamento de Comercio de los Estados Unidos, y que se encargará de preparar los datos públicos abiertos para la Inteligencia Artificial. Esto significa que no sólo tengan formatos legibles por máquinas, sino que también cuenten con metadatos que sean comprensibles por máquinas. Con los datos abiertos enriquecidos por metadatos y organizados en formatos interpretables, podría conseguirse que los modelos de inteligencia artificial arrojasen resultados mucho más precisos.
Una fuente de datos básica y de larga trayectoria es OpenStreetmap (OSM), un proyecto colaborativo que pone a disposición de la comunidad un mapa libre y editable con datos geográficos abiertos a nivel global. Incluye información detallada sobre calles, plazas, parques, edificios, etc. que resulta crucial como base para el análisis de la movilidad urbana, la planificación del transporte o la gestión de infraestructuras. El inmenso coste de elaborar un recurso de estas características sólo está al alcance de las grandes compañías de tecnología, por lo que su valor es incalculable para todas las iniciativas que lo utilizan como base.
Otros conjuntos de datos más específicos como HoliCity, un activo de datos 3D con información estructural rica, que incluye 6.300 vistas del mundo real, están demostrando un gran valor. Por ejemplo, un reciente trabajo científico basado en este conjunto de datos ha demostrado que es posible que un modelo alimentado con millones de imágenes de calles pueda predecir características de un vecindario, como pueden ser el valor de las viviendas o las tasas de criminalidad.
En esta línea, Microsoft ha liberado una extensa colección de contornos de edificios generados automáticamente a partir de imágenes de satélite, cubriendo gran cantidad de países y regiones.
Figura 3: Imágenes de Urban Atlas.
Los Microsoft Building Footprints proporcionan una base detallada para el modelado 3D de ciudades, análisis de densidad urbana, planificación de infraestructuras y gestión de riesgos naturales, que ofrecen una visión precisa de la estructura física de las ciudades.
También disponemos de Urban Atlas, una iniciativa que ofrece un acceso gratuito y abierto a información detallada de uso y cobertura del suelo para más de 788 Áreas Urbanas Funcionales en Europa. Forma parte del programa Copernicus Land Monitoring Service, y proporciona una perspectiva muy valiosa sobre la distribución espacial de las características urbanas, incluyendo áreas residenciales, comerciales, industriales, áreas verdes y cuerpos de agua, mapas de árboles en las calles, mediciones de la altura de los bloques de edificios e, incluso, estimaciones de población.
Riesgos y consideraciones éticas
Sin embargo, no debemos perder de vista los riesgos que supone, al igual que en otros dominios, la incorporación de inteligencia artificial a la planificación y gestión de las ciudades, tal y como se analiza en el informe de Naciones Unidas sobre “Riesgos, Aplicaciones y Gobierno de la IA para las ciudades. Por ejemplo, las preocupaciones sobre la privacidad y la seguridad de la información personal que plantea la recopilación masiva de datos, o el riesgo de sesgos algorítmicos que pueden ahondar en las desigualdades ya existentes. Por ello, resulta fundamental garantizar que la recopilación y el uso de datos se realicen de manera ética y transparente, con un enfoque en la equidad y la inclusión.
Es por ello por lo que, a medida que el diseño de ciudades avanza en la adopción de la inteligencia artificial, el diálogo y la colaboración entre tecnólogos, planificadores urbanos, legisladores y la sociedad en general será clave para asegurar que el desarrollo de ciudades inteligentes se alinea con los valores de sostenibilidad, equidad e inclusión. Solo así podremos garantizar que las ciudades del futuro no solo sean más eficientes y tecnológicamente avanzadas, sino también más humanas y acogedoras para todos sus habitantes.
Contenido elaborado por Jose Luis Marín, Senior Consultant in Data, Strategy, Innovation & Digitalization. Los contenidos y los puntos de vista reflejados en esta publicación son responsabilidad exclusiva de su autor.
