En aguas antárticas, el peligro suele aparecer sin previo aviso.
Un radar puede detectar grandes icebergs a kilómetros de distancia, pero los peligrosos growlers, fragmentos de hielo flotante que a menudo son transparentes, del tamaño de un camión y de menos de 1 metro de altura, pueden permanecer casi invisibles con mar gruesa.
Las condiciones de luz cambian rápidamente. La niebla aparece sin avisar. Por la noche, las tripulaciones dependen de todas las herramientas disponibles para navegar con seguridad por uno de los entornos marítimos más exigentes del planeta.
Para Boris Herrmann y Team Malizia, estas condiciones no son teóricas. Son la realidad operativa. Y desde hace casi una década, también están ayudando a construir los sistemas de IA marítima diseñados para navegar en ellas.
Lo que empezó como una colaboración temprana entre la campaña de regatas oceánicas de Herrmann y una joven empresa de tecnología marítima llamada OSCAR se ha convertido en una de las alianzas a largo plazo más singulares en el desarrollo de IA marítima. Hoy, esa empresa se conoce como SEA.AI y la colaboración continúa a bordo de Malizia Explorer, un buque científico dedicado que opera en algunos de los entornos marítimos más remotos y ricos en datos del mundo.
De las regatas oceánicas a la IA marítima
Cuando SEA.AI se fundó en 2018 bajo el nombre de OSCAR, la visión era ambiciosa pero clara: usar inteligencia artificial, cámaras ópticas e imagen térmica para ayudar a las tripulaciones a detectar peligros flotantes en el mar antes de que se produzcan colisiones. El reto no era el concepto. Eran los datos.
Enseñar a la IA a distinguir olas, restos, mamíferos marinos, embarcaciones e icebergs en condiciones oceánicas en constante cambio requiere enormes cantidades de imágenes marítimas reales. A diferencia de la IA para automoción o la visión artificial industrial, casi no existían datos marítimos etiquetados.
La IA marítima no podía construirse por completo en un laboratorio. SEA.AI necesitaba entornos operativos reales y marinos experimentados dispuestos a probar la tecnología donde más importaba: mar adentro.
Herrmann fue de los primeros en decir que sí.
Su yate de regatas IMOCA se convirtió en una plataforma de pruebas temprana, exponiendo el sistema a algunas de las condiciones más duras de la navegación oceánica, incluidos cruces del Océano Austral y campañas de la Vendée Globe. Cada travesía ayudó a perfeccionar la tecnología, mejorar las detecciones y construir el conjunto de datos marítimos propietario que hoy constituye la base de los sistemas de visión artificial de SEA.AI.
Malizia Explorer: Un nuevo capítulo
Hoy, los sistemas SEA.AI también están instalados a bordo de Malizia Explorer, el nuevo buque de investigación y expedición operado bajo el liderazgo de Team Malizia. Diseñado para despliegues prolongados en regiones remotas, ofrece a científicos y desarrolladores de tecnología un acceso poco común a datos marítimos operativos.
Para Herrmann, continuar la colaboración fue un paso natural.
Las misiones antárticas del buque generan ahora algunos de los conjuntos de datos más valiosos para la IA marítima.
Por qué importan los datos de la Antártida
Los sistemas de visión artificial aprenden mediante la exposición a ejemplos del mundo real. Si alimentas un modelo de IA con suficientes imágenes de embarcaciones, ballenas, restos flotantes o icebergs en condiciones variables, el sistema va aprendiendo gradualmente a reconocer patrones e identificar posibles peligros.
Pero los entornos marítimos son excepcionalmente difíciles porque nunca hay dos condiciones idénticas.
Los icebergs se ven de forma distinta según la luz, el estado de la mar, el tiempo, la temperatura del agua, el ángulo de visión y la hora del día. Las firmas térmicas cambian constantemente.
Los mamíferos marinos salen a la superficie de forma impredecible. La niebla, la nieve, el spray y la oscuridad complican la detección.
Las imágenes generadas por IA pueden ayudar a complementar los datos de entrenamiento, pero no pueden replicar por completo la complejidad de los entornos operativos reales. Por eso los datos recopilados por Malizia Explorer son tan importantes.
El buque ha capturado miles de horas de imágenes visuales y térmicas en aguas antárticas, incluidas detecciones reales de icebergs, datos de contraste térmico, observaciones de mamíferos marinos y escenarios de navegación con baja visibilidad. Estos conjuntos de datos permiten a los ingenieros de SEA.AI perfeccionar los modelos de detección con condiciones operativas reales en lugar de aproximaciones simuladas.
El capitán Jonathan Morice ha visto el valor de primera mano durante las operaciones en la Antártida.
“Los principales retos son los icebergs”, explica Morice. “Tenemos radar, que es bastante fiable para los icebergs grandes, pero luego están esos icebergs de tamaño medio, que son muy pesados y pueden causar muchos daños. El radar no siempre los detecta porque no sobresalen tanto del agua.” “
“La cámara ha sido muy útil durante los viajes del barco a la Antártida”, continúa. “También me sorprendió bastante la versión térmica. Aunque pienses que un iceberg está frío, con la diferencia de temperatura entre el océano y el iceberg, realmente puedes detectar cualquier cosa, incluso de noche.” “
El sistema no está diseñado para sustituir las herramientas de navegación existentes. En su lugar, SEA.AI combina cámaras ópticas, imagen térmica y análisis inteligente para complementar el radar, el AIS y la toma de decisiones humana, ayudando a las tripulaciones a construir una comprensión más completa de su entorno.
Construyendo inteligencia marítima a través de operaciones reales
Para SEA.AI, la colaboración con Team Malizia demuestra un principio sencillo: los sistemas de IA marítima fiables se construyen mediante una exposición continua a operaciones del mundo real.
Esos datos no solo benefician a buques de expedición o equipos de regatas oceánicas. Contribuyen al desarrollo de sistemas de visión artificial destinados a un uso marítimo más amplio, desde operaciones comerciales y buques de investigación hasta navegantes de crucero y marinos profesionales que navegan por vías cada vez más complejas.
“Ahora estamos experimentando con imágenes generadas por IA para complementar nuestros conjuntos de datos de entrenamiento”, dice Gouerou. “Pero los datos sintéticos solo pueden funcionar como complemento. Los datos operativos reales tienen que seguir siendo la base. Cuando estás construyendo sistemas que deben funcionar de forma fiable en el mar, no hay sustituto para la experiencia del mundo real.” “
Mirando al futuro
A medida que Malizia Explorer continúa sus misiones, la colaboración entre SEA.AI y Team Malizia sigue evolucionando a su lado. Lo que empezó como una colaboración experimental en regatas oceánicas se ha convertido en un esfuerzo a largo plazo para construir sistemas de inteligencia marítima entrenados en algunas de las condiciones más duras del planeta.
Y con cada travesía, SEA.AI aprende un poco más sobre la realidad del mar.
Acerca de Malizia-Explorer
Durante la última década, Team Malizia ha combinado regatas oceánicas de élite con una ambiciosa misión climática y científica: concienciar, educar a niños de todo el mundo y recopilar datos oceánicos vitales.
Basándose en su firme compromiso con la ciencia, el equipo ha botado Malizia Explorer: un segundo velero dedicado a la ciencia y la divulgación.
El buque pretende convertir el conocimiento en acción: compartir la ciencia, las historias y la urgencia de la crisis climática en esta carrera que debemos ganar.
