La Inteligencia Artificial (IA) en el campo del Agua Potable, el Saneamiento y los Recursos Hídricos
Según Bill Gates, “La era de las IA ha comenzado” y así titula el artículo elaborado recientemente por él[1]. Menciona allí que en su vida ha presenciado dos descubrimientos tecnológicos que considera revolucionarios.
El primero de ellos fue en 1980 cuando con el programador Charles Simonyi diseñaron la interfaz con la cual se comenzó a comunicar a los complicados hardware de la época con el usuario final, hoy usted y yo. De allí nacieron Windows y Microsoft y de allí la enorme fortuna de este hombre al que hay que leer pues siempre está en el tope de la ola en materia tecnológica, financiera y ahora filantrópica.
El segundo de estos descubrimientos lo experimentó a mediados de 2022, cuando con un equipo de expertos probaron con el modelo ChatGPT de IA, la realización de un examen de biología. Por los resultados obtenidos, Gates quedó gratamente sorprendido y por eso es comprensible que su Fundación Gates esté invirtiendo en desarrollar más en esta nueva corriente tecnológica. Su intención es lograr que los adelantos que se realicen a este respecto puedan beneficiar no solo a los que disponen de riqueza, sino también para los que no la poseen, tanto en Estados Unidos de América como en los países pobres del resto del mundo, “en donde ocurre la gran mayoría de las muertes de menores de 5 años” por causas como la diarrea y la malaria, entre muchas, indica.
Últimamente se ha popularizado mucho el uso de diferentes versiones de ChatGPT como una forma de uso de las IA o bien otras formas de chatear como las desarrolladas por Microsoft Bin. Existen aplicaciones gratuitas con las cuales se puede probar esta tecnología. Sin embargo, el uso de las IA no se reduce al uso de las Chat.
En la web ya se encuentra literatura que relaciona las IA con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), entre ellas la ODS6, que es la que se refiere al agua potable, al saneamiento y en general a los recursos hídricos. En un reciente libro[2], diez investigadores de un Instituto español, se propusieron abordar ambos temas y en el capítulo 8, hicieron una descripción del escenario actual (2021) del tema del Agua limpia y el Saneamiento en el mundo, siguiendo con un análisis de la literatura en el uso de las IA y las tecnologías digitales en este campo, para elaborar luego un análisis FODA y terminar con recomendaciones en el uso de la IA y las tecnologías digitales. El artículo y en general el libro es abundante en referencias bibliográficas que dan soporte a lo que indican los autores.
Se puede afirmar que en el sector de Agua y Saneamiento hay términos de IA que ya se han venido usando hace tiempo como es la telemetría dentro de una red de distribución de agua potable y sus elementos principales como equipos de bombeo y tanques de almacenamiento, lo que se llama IoT. Si en las empresas grandes o medianas de agua potable estos sistemas inalámbricos, ligados a Internet ya están en uso, entonces son un punto de partida importante para desarrollar otros medios que ofrece la IA como son las redes neuronales, metaheurísticas basadas en la naturaleza, etc. Y esta es precisamente la primera recomendación que ofrecen los especialistas de la Universidad de Granada, que es no solo hacer esfuerzos por instalar estos sistemas telemétricos sino utilizarlos de la mejor manera posible por medio de la capacitación a los técnicos y profesionales que operan los sistemas de agua, alcantarillado, potabilización y tratamiento de aguas residuales.
De igual manera que con los sistemas hidráulicos, puede hacerse un avance en el uso de instrumentos y softwares para simular virtualmente el comportamiento de los recursos hídricos (lagos, lagunas, ríos, aguas subterráneas y su correspondiente calidad de aguas). Esto es sumamente necesario principalmente para fortalecer los sistemas de gestión de riesgos en áreas potenciales de inundaciones o deslaves de cerros.
El estudio constante de las redes de distribución mediante la IA, que bien puede comenzar con el uso de softwares como el EPANET por parte de los operadores directos de las redes, puede hacer que se reduzca el Agua no facturada de los sistemas o que se reduzcan los costos de operación al poder predecir grandes fallas en las tuberías principales o sus válvulas.
Igualmente, los autores sugieren el uso de algunas tecnologías como “blockchain” para que se monitoreen de manera digital temas relacionados con la gobernanza del agua, en relación con la información que generan los actores de un subsector, como en una cuenca hidrográfica, por ejemplo. Instituciones públicas que disponen ahora de nuevos sistemas de información de las comunidades rurales pueden utilizar todo el volumen de datos que disponen y que actualizan con regularidad, con el fin de disponer de parámetros finales para los tomadores de decisión y usuarios, utilizando estas cadenas de bloque, de la cual ya existen casos concretos de aplicación para dar monitoreo continuo a todo nivel de los ODS.[3]
Finalmente, los autores del libro indican que si no se disponen de los recursos para disponer de equipamiento y sistemas de IA que tienen algún costo alto, es posible que se utilicen sistemas no muy complejos de IA y al menos dar inicio al manejo de modelos de predicción que optimicen el funcionamiento de los sistemas físicos (redes de distribución, Plantas Potabilizadores o Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales) y de las entidades administradoras de agua potable y saneamiento.
Aunque una de las debilidades del uso de las IA que indica el escrito es el costo de estas, las entidades pueden ir avanzando poco a poco en su uso en cada proyecto y programa que desarrollen.
Como dice Bill Gates, estamos en el inicio de otra gran revolución tecnológica que bien puede ser más utilizada gradualmente en el sector de agua potable y saneamiento.
[1] Gates Bill (2023). “La era de las IA ha comenzado”. Gates Notes. The blog of Bill Gates, Marzo 21, 2023.
[2] Universidad de Granada (2021). Inteligencia Artificial y Tecnologías Digitales para los ODS. https://www.raing.es/pdf/publicaciones/libros/inteligencia_artificial.pdf
[3] https://www.iagua.es/blogs/ignasi-servia-goixart/blockchain-gestion-agua-y-sequia
[i] Por Nelson Medina Rocha, MSc en Ingeniería Ambiental, Marzo 2023