La ‘smart city’ y su gemelo digital: cuando un supercomputador diseña la confortabilidad

A medida que las ciudades crecen, su gestión se hace más compleja. Planificar su crecimiento implica tener en cuentas aspectos somo la sostenibilidad, la movilidad, la eficiencia, la confortabilidad y la inclusión. Aspectos físicos, pero también sociológicos e incluso emocionales que permitan diseñar el espacio para el trabajo, la convivencia ciudadana y el esparcimiento social. En la ciudad alemana de Herrenberg –situada a las afueras de Stuttgart y con apenas 31.000 habitantes- están decididos a conseguir la mejor planificación urbana posible y para ello cuentan con la ayuda de la inteligencia artificial, el internet de las cosas o la realidad virtual.

Investigadores del Centro de Computación de Alto Rendimiento de la Universidad de Stuttgart (HLRS) y del Instituto Fraunhofer, en Alemania, han usado tecnologías de supercomputación y visualización para desarrollar un gemelo digital de la ciudad alemana de Herrenberg.

Bajo la premisa de que las ciudades, como los organismos humanos, crecen y se deterioran con el paso del tiempo, han optado por emplear las tecnologías digitales para analizar el tejido urbanístico como los médicos examinan el cuerpo humano. Durante los últimos tres años han estado diseñando un gemelo digital de la ciudad utilizando tecnologías de computación de alto rendimiento (HPC) para analizar, integrar y visualizar el comportamiento de la ciudad. Además de datos físicos, incluye las emociones de los ciudadanos, con el objetivo de optimizar la planificación urbana y diseñar ciudades más sostenibles y habitables.

Su trabajo parte de la idea de que la vida urbana es el resultado de interacciones complejas, entre otros factores. Con el empleo de diferentes herramientas digitales, como sensores y una app, el equipo de investigadores ha conseguido recopilar grandes conjuntos de datos sobre la calidad del aire, el tráfico, los flujos peatonales e incluso las emociones de los habitantes. Una valiosísima información que se cruza en sus supercomputadores y que puede ser visualizada con realidad virtual. Así se puede comprender mejor, por ejemplo, cómo un cambio de dirección en el tráfico de la calle o la construcción de un nuevo edificio puede afectar a la calidad de aire.

Situar las emociones en la trama urbanística

Una de las grandes novedades del gemelo digital de Herrenberg es que tiene en cuenta las emociones de los ciudadanos. A través de una aplicación, los vecinos pudieron aportar datos cualitativos sobre su grado de satisfacción en determinadas zonas. Es decir, si eran seguras, confortables, bonitas o feas. Qué tipo de emociones provocaban en los ciudadanos las actividades urbanísticas.

Luego, mediante un escáner láser 3D, el equipo creó una visualización en tres dimensiones del centro de la ciudad alemana, en el que introdujo los datos aportados por los ciudadanos en un modelo de realidad virtual inmersivo. La tecnología consiguió la magia: añadir una capa de factor humano al diseño tecnológico de la planificación de la ciudad.

El necesario factor humano

“Las ciudades no son unidireccionales y por eso no se pueden planificar sobre un papel”. Es el mantra que se repite Fabian Dembski, director del proyecto. “La tercera dimensión nos ayuda a comprender las ciudades y su espacialidad”. Por eso trabaja en la intersección de la arquitectura, la planificación de la ciudad y la ciencia computacional. 

Pero, aunque se entusiasma con las oportunidades que ofrecen los gemelos digitales para la planificación de la ciudad, Dembski reconoce que incluso con la llegada de sistemas informáticos más potentes, siempre será difícil comprender completamente una estructura tan compleja y “viva” como una ciudad. “Las herramientas digitales pueden ayudarnos a imaginar una forma más equitativa y completa de diseñar ciudades del futuro, pero el factor humano siempre será insustituible”.