Mentre crits de guerra ressonen parlant de la IA, hi ha un altre concepte revolucionari relacionat amb les noves tecnologies al qual no hem donat tant de resó: són els anomenats “bessons digitals”.
Definició de bessó digital
Aquesta qüestió dels bessons digitals és força nova i, tot i que se sol atribuir l’origen a la NASA, tot indica que la primera referència que tenim sobre l’ús del terme es remunta al 2002 quan un reconegut acadèmic anomenat Michael Grieves va encunyar el terme:
“Un bessó digital és una representació virtual d´una entitat o sistema físic que s´actualitza amb dades en temps real i utilitza simulacions, aprenentatge automàtic i raonament per ajudar en la presa de decisions.”
Michael Grieves va donar al clau sobre la definició, encara que el seu camp era el dels sistemes de gestió del cicle de vida del producte (PLM, per les sigles en anglès). El seu treball ha estat fonamental per connectar la tecnologia de simulació virtual amb la manufactura i els processos industrials, establint les bases de la indústria 4.0.
Aquest camp d’actuació, però, no és l’únic al qual s’adapta el concepte de bessó digital. Com si es tractés una escala d’ordre de magnitud, el bessó digital aplica a diversos nivells. Vegem a grans trets quines són aquestes capes en què opera aquest concepte, quines eines tecnològiques es requereixen en cada cas i quins són els seus usos principals.
El bessó digital dun objecte històric
Comencem per l’escala més baixa, l’escala humana en podríem dir. Podem establir bessons digitals d’objectes des de petits fins a una gran escultura, posem per cas. Com que el meu camp són les Humanitats Digitals, posarem l’exemple d’un got grec. El bessó digital seria una rèplica exacta de la figura en tres dimensions. Per fer-ho podem utilitzar dues tècniques: la fotogrametria i l’escaneig 3D. La fotogrametria parteix d’una sèrie de fotografies de l’objecte des dels seus múltiples punts de vista i amb un programari algorítmic és capaç de crear un fitxer tridimensional amb la geometria i la textura de l’objecte. Si parlem d’escaneig làser 3D el que obtindrem serà un núvol de punts d’alta precisió que ens tornen la figura, però sense textura, que es pot afegir després.
I què fem amb aquest objecte històric en 3D? Doncs ho podem pujar a un repositori web (Sketchfab és el més famós encara que Europeana s’està posant les piles) i compartir-ho amb el món. Es pot fer servir en exposicions digitals o servir com a atrezzo per a una pel·lícula d’època rodada en un set virtual. Però l’ús més ambiciós és passar aquest objecte virtual per una intel·ligència artificial entrenada en la seva matèria ens podrà oferir la datació de l’objecte, la seva procedència i, si m’apures, fins al significat de les pintures sobre la seva superfície. Aquestes són dues mostres com a exemple, però els seus usos són molts més.
Bessó Digital d’un Edifici històric
Fem un pas més, a un edifici històric. L?escala ja ha augmentat. Nivell una mica superior a l’humà, però el procediment de digitalització té coses en comú amb l’anterior. De nou podem emprar fotogrametria i escàner 3D (anomenat tècnicament LiDAR). La fotogrametria requereix en aquesta ocasió l’ús de drones per elevar-nos sobre l’edifici i captar-ne les façanes i les cobertes.
La segona alternativa, complementària, i que també es pot fer servir amb drones és el LiDAR . El LiDAR és un dispositiu que permet determinar la distància des d’un emissor làser a un objecte o superfície utilitzant un feix làser premut que determina la distància a l’objecte i mesurant el temps de retard entre l’emissió del pols. Amb això va generant punts que recull i expressa després el conjunt localitzats tridimensionalment.
Però aquí no n’hi ha prou de pujar-lo com a objecte als repositoris 3D (que també) sinó que es pot aplicar la tecnologia HBIM (per les sigles Historic Building Information Modeling ). Es tracta d’una metodologia digital que se centra en la documentació, la gestió i la preservació aplicada a edificis històrics a través d’eines digitals avançades. Combina el model 3D generat amb els sistemes dinformació geogràfica amb planimetria, creant així una representació precisa i detallada del patrimoni arquitectònic. Aquest enfocament permet integrar dades històriques, arquitectòniques i estructurals, a través de sensors, per exemple, facilitant tant lanàlisi com la conservació de les estructures de ledifici que poguessin estar en risc o que tinguin un valor cultural significatiu. Mirem sinó l’incendi de Notre Dame. Si no hi hagués hagut aixecament tridimensional, la recuperació de la catedral hauria estat molt més imperfecta.
Però aquesta tecnologia permet també diversos usos a quin més interessant. D’una banda, la simulació de processos estructurals i funcionals, com ara sistemes elèctrics, ventilació o evacuació, adaptant les necessitats i la normativa actual a edificis de caràcter històric. També permet el registre històric de restauracions i modificacions així com la visualització en temps real del trànsit humà o energètic dins de l’edifici a través de sensors. A més, pot servir com a eines de predicció per a manteniment preventiu.
Un cas que cal esmentar és el recent escaneig del Monestir de Sant Llorenç de l’Escorial, tota una proesa realitzada per ACRE Surveying Solutions i ATC Projecta que han aixecat topogràficament aquest tresor de la humanitat amb més de quatre mil punts de presa de dades per a generar un núvol de punts que després es va convertir a HBIM i d’on es poden extreure tota mena de plans de plantes, alçats, seccions… L’Escorial al nu.
Però aquí no s’acaben els usos d’aquest bessó. Aquest projecte, finançat pel Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència dins del programa Spain Audiovisual Hub , permetrà que els assets digitals generats estiguin disponibles de forma gratuïta per a productores nacionals i internacionals, facilitant la seva integració en cinema, sèries o videojocs. Aquí ho deixo.
Bessó Digital d’una Fàbrica
En aquest següent nivell de l’escalafó no ens plantegem tant el reproduir fàbriques existents com modelar les instal·lacions a priori que, mitjançant intel·ligència artificial, permet la simulació de la cadena de producció, l’optimització dels processos i la minimització dels costos, tot això previ a la seva construcció. Un exemple d’això ja ho comentem a After quan parlem de l’empresa NVIDIA i l’aplicació tant del maquinari (les targetes de processament de dades) com del programari Omniverse per a la planta de vehicles elèctrics de Debrecen, a Hongria, que obrirà els seus portes aquest any. Gràcies a aquesta potent eina que és Omiverse, l’equip de BMW ha aconseguit integrar dades en models d’alta precisió i rendiment, connectar les diverses eines de programari i permetre la col·laboració en temps real entre múltiples usuaris repartits en diferents ubicacions. Tot això amb un objectiu clar: afinar i perfeccionar cada pas del procés per assolir una optimització sense precedents a la seva nova fàbrica.
Bessó Digital d’una Ciutat
Aquí fem un salt qualitatiu. Escanejar una ciutat sencera no és moc de gall dindi. Aquí posaré en relleu un exemple que em toca de prop: el bessó digital de la ciutat de Madrid que s’està duent a terme per l’Ajuntament i es pot consultar al Geoportal. Però com ho han aconseguit? Aquí es parteix de dues fonts: les fotos per satèl·lit i els vols d’avió sobre la ciutat.
Per obtenir models 3D d’un edifici a partir de fotos aèries , les projeccions obliqües de les fotografies juguen un paper clau en inclinar l’eix de la càmera o el sistema de captura respecte al pla horitzontal. Aquest enfocament permet capturar detalls laterals de les façanes de l’edifici, a més de les vistes superiors, cosa que enriqueix el modelatge tridimensional. Combinant imatges preses des de diferents angles oblics amb tècniques com la fotogrametria o el LiDAR, es genera una reconstrucció 3D més precisa i completa, especialment en estructures complexes on les superfícies verticals i les textures detallades són crucials per al resultat final. Fet així per a tota la ciutat, tenim un model 3D complet.
Però compte, si escanejar un edifici són Teres d’informació, què passa amb les ciutats senceres? Doncs en el cas de Madrid tenim la reducció de la forma dels edificis a geometries senzilles, de manera que es redueix moltíssim el volum d’informació a costa de perdre resolució. Però hi ha un cas molt més potent: el bessó digital de Tòquio. Tot just han sortit notícies, però sembla que alliberaran el bessó digital de la capital nipona amb una resolució sense precedents. Caldrà veure’l.
I què podem fer amb tot això? Doncs bé, aquí entren les conegudes com a plataformes de ciutat intel·ligent que integren múltiples capes de dades que van des d’informació de sensors IoT (per les sigles Internet of Things) distribuïts per la ciutat fins a bases de dades urbanístiques i meteorològiques. Aquestes plataformes no només permeten gestionar els models digitals de forma eficient, sinó que també habiliten el desenvolupament d’aplicacions específiques, com ara sistemes d’alerta primerenca davant de desastres naturals, eines per optimitzar la mobilitat urbana o solucions per a l’eficiència energètica en edificis i barris sencers. A més, les plataformes de ciutats intel·ligents actuen com un punt centralitzat per a la col·laboració entre administracions, empreses i ciutadans, garantint que les decisions basades en dades siguin transparents, inclusives i sostenibles. D’altra banda, el bessó digital es converteix en una eina essencial per a la planificació urbana, en projectar escenaris de creixement o desenvolupament que permetin anticipar necessitats i optimitzar recursos, garantint una evolució equilibrada i eficient de la ciutat. Però això només és la punta de l’iceberg. Si comencem a combinar les dades que es generen amb la volumetria de la ciutat , les aplicacions del bessó són gairebé infinites.
Bessó Digital d’un Ecosistema
A una escala més gran tenim l’anàlisi d’ecosistemes com a paradigma del control mediambiental. El bessó digital d’un ecosistema es pot generar mitjançant eines avançades que combinen tecnologies de sensors IoT, modelatge computacional 3D, plataformes d’intel·ligència artificial (de nou la nostra estimada IA) i sistemes d’anàlisi de dades geoespacials. Aquestes eines recopilen i processen grans volums dinformació en temps real, creant una rèplica digital detallada i dinàmica de lecosistema. Aquest bessó digital permet simular les complexes interaccions entre la flora, la fauna i el seu entorn, modelant processos biològics i ambientals que són fonamentals per comprendre i gestionar els ecosistemes naturals.
Gràcies a la incorporació de dades en temps real, com la meteorologia, la humitat del sòl i les variacions de temperatura, es pot monitoritzar de manera constant i precisa l’estat de l’ecosistema per detectar canvis crítics. A més, el bessó digital facilita una anàlisi profunda de l’impacte del canvi climàtic i anticipa com les variacions en el clima poden alterar els hàbitats, els cicles biològics i la biodiversitat. La capacitat d’integrar dades de conservació d’espècies i de biodiversitat és essencial per dissenyar estratègies de protecció que assegurin la viabilitat dels ecosistemes i previnguin l’extinció d’espècies en perill.
D’altra banda, el bessó digital permet simular escenaris futurs, avaluant com les polítiques ambientals i les activitats humanes com la desforestació, la pesca intensiva o l’ús del sòl impacten en l’equilibri de l’ecosistema. Aquestes simulacions no només ajuden a anticipar riscos, sinó que també ofereixen una base científica per prendre decisions informades i sostenibles. D’aquesta manera, el bessó digital d’un ecosistema es converteix en una eina clau per equilibrar la conservació dels espais naturals amb les necessitats humanes, promovent un futur en què la naturalesa i la societat coexisteixin de manera harmònica.
Com a exemple d’aquesta escala superior i com a tancament d’aquest recorregut, citarem el cas de La Palma Smart Island , un ambiciós projecte que busca convertir l’illa canària en un model global de sostenibilitat, innovació i eficiència mitjançant la integració de tecnologies intel·ligents. S’han concebut abastant àrees clau com la gestió de recursos naturals, la mobilitat, la connectivitat i el turisme, amb l’objectiu de millorar la qualitat de vida dels habitants i oferir una experiència única als visitants. A través d’infraestructures digitals avançades i solucions tecnològiques, es promou la conservació ambiental, la transició energètica i la participació ciutadana, consolidant La Palma com un referent en el desenvolupament d’illes intel·ligents.
A tall de conclusió…
Fet aquest repàs, podem afirmar que els bessons digitals són molt més que una representació virtual; són un pont entre el món físic i el digital , capaç de transformar la nostra manera d’interactuar amb l’entorn. Des d’objectes històrics fins a ecosistemes complets, la versatilitat rau en la capacitat d’integrar dades, simular escenaris i optimitzar processos amb un nivell de precisió sense precedents. Cada escala, des d´una fàbrica fins a una ciutat, obre un ventall de possibilitats per millorar l´eficiència, preservar el patrimoni i garantir la sostenibilitat.
En un món on els desafiaments globals creixen, els bessons digitals han sorgit com una eina indispensable per a la presa de decisions a partir de dades i la creació de solucions innovadores que beneficiïn tant la humanitat com el planeta. Aquest mirall virtual de la realitat no només ens permet comprendre millor el nostre entorn, sinó també dissenyar un futur més intel·ligent, sostenible i connectat.
