El leonés que crea gemelos digitales de la Tierra para afrontar el cambio climático

El ingeniero informático leonés Miguel Castrillo Melguizo está al frente de uno de los proyectos más punteros en supercomputación de Europa. Lidera el equipo de 50 personas expertas en ingeniería de computación y físicos que diseñan ‘Gemelos digitales de la Tierra’ que pondrán a disposición de la población general una herramienta que ahora solo está en manos de expertos en clima o meteorología.

El proyecto Destination Earth (Destino la Tierra) se desarrolla, con fondos de la Comisión Europea, en  el Departamento de Ciencias de la Tierra del Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona, donde trabajan más 160 científicos expertos en composición atmosférica y clima.

El horizonte de resultados es el año 2030 y a partir de diciembre trabajará con el supercomputador Mare Nostrum en su versión 5, que se está montando actualmente en el centro catalán y que será una de las tres computadoras más importantes de Europa. Castrillo, que estudió en el IES Juan del Enzina y se graduó en la Universidad de León como ingeniero informático, ofrece una conferencia a las 19.30 horas en el Aula Magna de la Facultad de Ciencias Biológicas y Ambientales dentro del curso de Actualidad Científica y Cultural de la ULE.

—¿Qué es un gemelo digital y para qué sirve?

—Un gemelo digital es una representación virtual, en este caso digital, de una entidad del mundo real que queremos estudiar. Lo que diferencia a los gemelos digitales de un modelo tradicional es una relación mucho más íntima, directa y precisa con el objeto de estudio. Una característica que se aprovecha al interactuar con el gemelo y estudiar los cambios que esta interacción produce en el propio gemelo y en el mundo real. Los gemelos digitales se utilizan actualmente tanto en industria como en numerosos campos de la ciencia, como las Ciencias de la Salud o de la Tierra. 

—¿Cómo se crea un gemelo digital de la Tierra?

—Las partes fundamentales son: un núcleo o motor, compuesto por uno o más componentes de modelización, que a su vez pueden incluir modelos numéricos o basados en datos e inteligencia artificial; datos de última hora y alta frecuencia espacial y temporal provenientes de mediciones de la Tierra, e interfaces que faciliten la interpretación de los datos que nos da el modelo y componentes de interacción con el usuario.

—¿Por qué esta herramienta contribuye a la sostenibilidad del planeta?

—Un gemelo digital de la Tierra puede ayudarnos a entender mucho mejor cómo funciona el sistema terrestre, y por tanto a tomar acciones mucho más informadas en relación a la meteorología y el clima. La acción humana tiene impacto en los procesos terrestres, incluyendo el clima, y éste a su vez es determinante en la supervivencia de nuestra sociedad. Un ejemplo son los gemelos digitales en los que estamos ahora involucrados desde el Centro Nacional de Supercomputación, relativos a los extremos meteorológicos y la adaptación al cambio climático.

—¿Por qué se dice que esta tecnología disruptiva será vital en el auge y > desarrollo de la Cuarta Revolución Industrial?

—Sin ser experto en la aplicación de estas tecnologías en procesos industriales, estas mismas características pueden ser potencialmente aprovechadas en esos procesos industriales que ya hacen uso de la modelización. El tener una mayor capacidad e simulación e interacción permite acelerar estos procesos al tener un rango más amplio de acción en un tiempo menor. Debería permitir ahorrar tiempo, costes, y tener muchos más datos que se pueden compartir o explotar en procesos que hagan uso de la Inteligencia Artificial.

—¿Qué problemas presentan a día de hoy estos modelos en el contexto del  desarrollo de la IA?

—La problemática fundamental radica en el salto de escala tanto en fidelidad como en interactividad. Necesitamos gestionar, operar, transmitir e interpretar un número exponencial de datos, en comparación a como lo hacemos ahora. Requiere capacidades de cálculo y almacenamiento extraordinarias, pero también una manera novedosa de enfocar estos problemas. En el contexto de la IA, el mayor desafío es el encaje de estas tecnologías emergentes en algunos campos dentro de estos sistemas.

—En términos más generales, ¿En su investigación tienen en cuenta las fronteras éticas que no deben traspasarse en el desarrollo de la IA? ¿Cuáles son esas fronteras? 

—En el caso de los gemelos de la Tierra trabajamos fundamentalmente con datos en abierto o pertenecientes a entidades públicas. En cualquier caso, y en lo que concierne al uso de la IA en general, mi organización está fuertemente alineada con el uso transparente, responsable y ético en general de la IA, colaborando con la Comisión Europea en ese sentido. Todos nuestros procesos son auditables y supervisados por las entidades públicas que los subvencionan.

—La ciencia ha alcanzado un grado de desarrollo extraordinario. ¿Le preocupa que estos avances no vayan parejos a un desarrollo de la  humanidad, de un mundo acorde con los ODS?

—La ciencia es conocimiento, y su avance implica el desarrollo de ese conocimiento por parte del ser humano del entorno que lo rodea. El conocimiento puede ser usado de forma negativa para el ser humano o el entorno pero es tarea de los legisladores el prevenir que se pueda hacer ese uso. La labor científica consiste pues en alertar a la sociedad sobre esos posibles usos. Como departamento de Ciencias de la Tierra estamos comprometidos con los ODS y la mayoría de nuestra investigación va en la consecución de esos objetivos. 

—¿Tener formación de Geografía e Historia, como es su caso, además de los de ingeniería y máster en IA le da una  perspectiva más social del uso de esta tecnología?

—El trabajar en la frontera tecnológica obliga a una especialización por la cual seguramente sea mucho más útil mi conocimiento y experiencia técnica e informática. Sin embargo, al trabajar en un ambiente científico multicultural, y por mi perfil de coordinador y gestor, puede que esa perspectiva más social me sea de ayuda como parte de lo que llamamos «soft skills». 

—¿Qué aspectos de la sostenibilidad de la Tierra desarrolla con los gemelos digitales? 

—El BSC-CNS está involucrado en el programa Destination Earth, que es una iniciativa bandera de la Comisión Europea, a la que se destinan 150 millones de Euros actualmente. Nosotros contribuimos a la implementación de los dos gemelos digitales más importantes del programa, que son el de extremos meteorológicos y adaptación al cambio climático. 

—¿Qué papel tienen los territorios de la España Vaciada en este momento  crítico del planeta? 

—¿En qué sentido? Es una pregunta algo ambigua y también compleja de responder, ya que si bien entiendo es más de tipo político-sociológico que científico-técnica.

—Como leonés y conocedor de la problemática de estos territorios más despoblados. ¿Cómo ve la situación actual de crisis en la que las grandes ciudades son superconsumidoras de energía que se quiere producir en estos territorios?

—El modelo actual económico y de explotación del territorio no es del todo sostenible, ni tampoco hace un uso sostenible del territorio. Para garantizar la sostenibilidad, no ya del planeta, sino de la especie humana, hace falta un uso más equitativo del territorio y de los recursos. En este sentido, incrementar el papel de territorios que se han considerado más secundarios o que no se han tenido en cuenta no se debería limitar a que sean lugares de producción de energía verde. Hay que intentar deslocalizar otras partes de la producción y hacer una repartición más horizontal. 

—León tiene un centro de supercomputación que, según Pedro Duque, recibe mucho material de este de Barcelona. ¿Tenéis algún tipo de colaboración con tu proyecto? ¿Sería viable?

—Los dos centros colaboran hasta yo entiendo, principalmente a través de la Red Española de Supercomputación. Pero en este proyecto en concreto de Destination Earth no hay una colaboración formal. Es un proyecto de la Comisión Europea y al final es tener una herramienta que será para los ciudadanos, y que progresivamente irá incluyendo más actores en casa fase, que podrán «conectarse» al gemelo digital.