Así combaten la pandemia los gemelos digitales

La pandemia ha cambiado la manera en que veíamos el mundo, y una de las consecuencias es que la entrada de la llamada cuarta revolución industrial se ha acelerado para poder hacer frente a la situación actual. Porque, como explican los expertos, la aplicación de nuevas tecnologías digitales como sistemas ciberfísicos, robótica colaborativa o impresión 3D en el ámbito de la industria es ahora más necesaria que nunca. «Todas las tecnologías que conforman las palancas de la industria 4.0 son clave para la transformación digital de la sociedad», señala Pau Fonseca, profesor del Departamento de Estadística e Investigación Operativa de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). Pero, además, pueden resultar un aliado eficaz en la lucha contra el coronavirus. Un ejemplo de ello son los gemelos digitales, que en 2021 experimentarán un crecimiento en su demanda: según un estudio de Juniper Research, la inversión en esta tecnología aumentará un 17 % en 2021 hasta alcanzar los 12,7 billones de dólares.

¿Cómo funcionan y qué pueden conseguir estos «dobles» digitales para ser clave en la lucha contra la pandemia? Pues, por ejemplo, pueden ayudar a minimizar los contagios y los colapsos en un hospital con simulaciones que ayudan a predecir cuándo y dónde se puede producir un rebrote. «Un gemelo digital es la combinación de un modelo matemático y un programa informático que representan el aspecto y el comportamiento de un sistema real, de modo que nos permite experimentar con él sin las limitaciones propias impuestas por la realidad del mundo físico», explica Pere Tuset, profesor de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC). Gracias a estas réplicas digitales, no solo podremos entender el sistema, sino también predecir su comportamiento. Es decir, explorar escenarios posibles antes de que se produzcan.

El futuro de la pandemia

Precisamente explorar escenarios posibles con anticipación fue el objetivo del gemelo digital de la dinámica de la propagación de la COVID-19 desarrollado por inLab FIB UPC para Cataluña. «Nos puede permitir prever escenarios de evolución de la propagación y, por medio de los procesos de validación, entender los parámetros que rigen la dinámica de propagación del virus», señala Pau Fonseca, que añade que el sistema busca evaluar, entre otras cosas, las medidas de contención que se pueden aplicar a una población para minimizar su contagio. «Cada medida de contención implica una modificación en los parámetros de la dinámica de la propagación de una enfermedad, en este caso la COVID-19, y nos ha de permitir tener criterios técnicos para discutir sobre si estas medidas serán efectivas o no antes de aplicarlas a la población», añade el profesor de la UPC, que también es investigador del inLab FIB.

De ahí que esta tecnología haya abierto una nueva puerta para intentar combatir la pandemia desde distintos ámbitos. Porque no está tan lejos la posibilidad de evitar colapsos en hospitales simulando situaciones concretas, impedir aglomeraciones en el transporte público o incluso anticiparse a lo que le pasaría a un paciente infectado por coronavirus creando un gemelo digital de un pulmón, de modo que ayude a los médicos a tomar decisiones. «En este último caso, deberíamos tener un modelo que describa de manera completa el funcionamiento de ambos sistemas y cómo interaccionan entre ellos, cosa que ahora mismo no tenemos. Otro problema es la capacidad de cómputo necesaria para ejecutar dicha simulación. Pero a medio plazo ambos problemas se solucionarán gracias al esfuerzo de científicos e ingenieros y a la llegada de tecnologías como la computación cuántica», afirma Pere Tuset, investigador del grupo WiNe (Wireless Networks) del Internet Interdisciplinary Institute (IN3) de la UOC.

5G y robótica colaborativa

Aunque los gemelos digitales son herramientas que pueden resultar muy eficaces para combatir la pandemia al ayudar a tomar las decisiones más acertadas, no es la única tecnología de la cuarta revolución digital que puede tener un papel clave en el escenario actual. Como explica el profesor de la UOC y codirector académico del máster de Industria 4.0, impartido conjuntamente por la Universitat Oberta de Catalunya y la Universidad Pompeu Fabra, hay dos tecnologías, la robótica colaborativa y la 5G, que, aunque por sí solas ya resultan muy prometedoras, combinadas pueden tener un impacto muy significativo.

Por un lado, la tecnología 5G ofrece una gran capacidad de transmisión de información de manera ubicua y con una calidad garantizada, lo que abre la puerta a la prestación de nuevos servicios que requieren banda ancha y movilidad. Por otro lado, la robótica colaborativa ofrece una precisión y una autonomía que permiten a los robots operar «de manera segura para las personas que hay alrededor, propiedades inimaginables hasta hace pocos años, ya que los robots vivían aislados en jaulas», señala Pere Tuset. Por eso, la combinación de ambas tecnologías abre la puerta a la internet táctil, el siguiente eslabón en la evolución de internet.

«Por poner un ejemplo en el ámbito médico, gracias a la combinación de ambas tecnologías será posible hacer operaciones quirúrgicas a distancia, en las que el médico no solo podrá llevar a cabo el procedimiento, sino que podrá tener una experiencia similar a la que tendría haciendo la operación in situ. Además, esto permitirá independizar la intervención de la ubicación física del cirujano y el paciente, lo cual facilitará el acceso a los mejores profesionales independientemente del tiempo y el espacio», comenta Pere Tuset.

Jornadas

De estas y de otras posibilidades se hablará en la IV Jornada Industria 4.0, organizada por los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación de la Universitat Oberta de Catalunya, en la que también se debatirá acerca de los nuevos perfiles profesionales que requerirá la industria 4.0. En el acto, que se celebrará el próximo 30 de septiembre en retransmisión en directo (streaming) por YouTube, se podrán seguir las ponencias de profesionales, empresas e instituciones vinculadas al desarrollo de las diferentes tecnologías que conforman la cuarta revolución industrial.

El evento es gratuito y va dirigido a todas las personas que quieran aprender sobre la industria 4.0, conocer las salidas profesionales actuales o saber qué tipo de formación es necesaria para ser un experto en este ámbito.