Una inteligencia artificial encuentra la clave para controlar las turbulencias en los aviones

Un equipo de la Universitat Politècnica de València y la Universidad de Michigan ha creado un modelo de inteligencia artificial explicable que permite localizar las regiones más influyentes de un flujo turbulento, lo que abre la puerta a mejorar la seguridad aérea, reducir consumos energéticos y avanzar en procesos industriales. El estudio ha sido publicado en la revista científica Nature Communications.

La turbulencia sigue siendo uno de los grandes problemas no resueltos de la física por la enorme complejidad de las ecuaciones que la describen y las dificultades tecnológicas para analizarla. Para dar respuesta a este reto, los investigadores de la UPV, a través del Instituto de Matemática Pura y Aplicada (IUMPA), junto con la Universidad de Michigan, han desarrollado un modelo de inteligencia artificial capaz no solo de predecir la evolución del flujo turbulento, sino también de señalar qué zonas concretas influyen de forma determinante en su comportamiento.

Según explica el investigador de la UPV Sergio Hoyas, una mejor descripción de la turbulencia permitirá prever zonas peligrosas en vuelo, reducir riesgos para los pasajeros y disminuir la resistencia aerodinámica, con un impacto económico directo, además de mejorar procesos industriales y de combustión. Para lograrlo, el equipo ha combinado simulaciones numéricas de alta precisión con técnicas de inteligencia artificial explicable (SHAP) que permiten interpretar los resultados, a diferencia de los modelos tradicionales de “caja negra”.

El investigador Andrés Cremades destaca que esta herramienta supone un avance decisivo tras más de un siglo de intentos frustrados por las limitaciones tecnológicas. Ahora, los científicos pueden identificar de forma precisa qué regiones del flujo deben modificarse para reducir fricción, consumo energético o contaminación. Dado que se estima que alrededor del 15 % de la energía mundial se pierde debido a efectos relacionados con la turbulencia, el potencial impacto industrial y económico es enorme.

La investigación también abre nuevas vías en el diseño de sistemas más eficientes en sectores como la aeronáutica, la automoción o la energía eólica, y puede aplicarse a otros problemas físicos en los que sea necesario determinar qué factores resultan realmente decisivos. Como recuerdan los investigadores, comprender plenamente la turbulencia es uno de los grandes retos científicos pendientes y su resolución práctica se considera “el problema del billón de dólares”.