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Tecnologia

Intelligenza Artificiale e 3D per prevenire disastri in mare

Ricerca e brevetto italiani - Università di Ca' Foscari e Istituto di scienze marine del CNR - per monitorare e prevenire i fenomeni ondosi estremi causati dai cambiamenti climatici. Intelligenza artificiale e 3D per la sicurezza di chi opera in mare.

Monitorare le "onde estreme" per prevedere le violente mareggiate, sempre più frequenti a causa dei cambiamenti climatici. Gli scienziati dell'Università Ca' Foscari Venezia e dell'Istituto di scienze marine del Consiglio nazionale delle ricerche (Ismar-Cnr) hanno sviluppato e brevettato una tecnologia per ricostruire il moto ondoso in 3D.

Computer vision e oceanografia sono alla base del progetto Wass (Waves Acquisition Stereo System) per misurare il mare in tempo reale anche da telecamere in movimento, posizionate quindi su navi e piattaforme mobili. La ricerca, che si è svolta nel mare Adriatico, è stata pubblicata sul Journal of Physical Oceanography.

Le "onde estreme" sono quelle che superano il doppio dell'altezza delle onde mediamente attese nel corso di una mareggiata. Conoscere la loro reale frequenza è cruciale non solo per gli oceanografi alle prese con il miglioramento delle teorie, ma anche per i progettisti di navi e piattaforme off-shore.

"Il sistema che abbiamo messo a punto offre informazioni preziose per la sicurezza di chi opera in mare –  afferma Alvise Benetazzo, ricercatore Ismar-Cnr di Venezia – ma ha permesso anche un avanzamento nella conoscenza scientifica del moto ondoso. L'esigenza di stime più accurate sulle onde estreme è resa ancora più urgente dai cambiamenti climatici in corso: con la frequenza di fenomeni intensi ed eccezionali destinata ad aumentare, diventa cruciale migliorare le previsioni sui possibili impatti delle mareggiate".

Grazie all'osservazione del moto ondoso in mare aperto con occhi elettronici e alla ricostruzione in 3D, gli scienziati italiani hanno scoperto che onde eccezionalmente alte sono più frequenti di quanto finora ipotizzato dai modelli teorici. Il sistema Wass sfrutta l'intelligenza artificiale: due telecamere digitali sincronizzate fissano la superficie del mare e individuano punti in comune che la visione stereoscopica riesce a collocare nello spazio tridimensionale. I dati ricavati dai punti osservati, abbinati a risultati dei modelli statistici, vengono elaborati secondo un codice numerico open source che ricostruisce la superficie del mare in 3D. L'operatore, da remoto, vede sul proprio schermo la ricostruzione tridimensionale delle onde, ma soprattutto ha a disposizione in tempo reale dati riguardanti una superficie ondosa di 10 chilometri quadrati.

"La sfida era misurare una superficie in movimento, il mare, usando telecamere che cambiano continuamente il loro punto di vista, perché montate su strutture galleggianti in movimento e ci siamo riusciti dopo due anni di sviluppo e test in mare aperto", dice Andrea Torsello, professore di intelligenza artificiale al Dipartimento di scienze ambientali, informatica e statistica di Ca' Foscari. Gli altri autori sono Alvise Benetazzo, Francesco Barbariol, Sandro Carniel e Mauro Sclavo dell'Ismar-Cnr e Filippo Bergamasco e Andrea Torsello di Ca' Foscari.