La Inteligencia Artificial está alcanzando la máxima actualidad debido a que la herramienta ChatGPT es especialmente significativa, y son obvias las grandes posibilidades de la aplicación de Sam Altman, pero la Inteligencia Artificial no empieza en 2022 con OpenAI, sino que su aplicación es gradual y empieza hace varios lustros, ya que no podemos identificar un punto de partida tan claro.

La Tercera Revolución Industrial se produce en la segunda década del siglo XX, no siendo fácil identificar la década exacta. Su característica más importante es la implantación masiva de los sistemas automáticos en la producción industrial (mediante ordenadores, robots, procesos automatizados…) que durante los años setenta se empiezan a popularizar en las grandes fábricas y durante la siguiente década se populariza en todo el mundo. Otros autores hablan de la llegada del hombre a la Luna (1968) como el punto de inflexión en el que arrancaría esta Tercera R.I. Además de las modificaciones propias (y claras en el ámbito industrial) tenemos otras en el ámbito energético como la introducción de combustibles alternativos al petróleo como son la tecnología termonuclear o el gas natural. Debemos recordar que otro parámetro muy representativo que nos aclara una nueva revolución industrial es el combustible más utilizado, si en la Primera R.I. tuvimos la introducción del carbón como característica principal en la Segunda R.I. éste fue el petróleo, y en la Tercera fueron el combustible nuclear y gas natural. 

La implantación de la informática supuso la digitalización masiva de la sociedad, pasando de sistemas analógicos a sistemas digitales, en los que los valores reales continuos se van a sustituir por otros valores discretos para su posterior tratamiento. Vemos a continuación un ejemplo muy claro de cómo se transforman los valores de la demanda de electricidad en la Península Ibérica (Mercado Ibérico de la Electricidad) en valores discretos (los valores de consumo de energía) en los valores representativos de cara al cálculo de los precios en el mercado diario (que son los consumos cuarto horarios).

Figura 1: Digitalización de los valores de consumo eléctrico en representación cuarto horaria. Fuente: Red Eléctrica de España

Estos procesos de digitalización van avanzando a partir de los años ochenta del siglo pasado, inicialmente se limitan a la conversión de valores analógicos en valores digitales, pero posteriormente se va a ir incorporando la monitorización, es decir reproducir valores y proceder a automatizar los resultados. El caso más claro sería la monitorización de los valores termohigrométricos (temperatura y humedad) en un hotel, en el que se produce la digitalización de valores reales, y se programa la climatización de la habitación en función de variables como la ocupación de la misma (evidentemente si está vacía se apaga la climatización) o las variables externas.

Figura 2: Diagrama secuencial de programación de valores termohigrométricos en una habitación de hotel

La Cuarta Revolución Industrial tiene lugar a principios del siglo XXI, en el que se caracteriza por la hiperconectividad a tiempo real, en primer lugar computacional y a partir de 2010 mediante otros dispositivos como móviles, tablets o incluso relojes. En el ámbito energético la característica más importante es la lucha contra el Cambio Climático, inicialmente mediante el impulso a las tecnologías renovables y más adelante a la eficiencia energética. En este contexto de hiperconectividad aparece la posibilidad de realizar el control a distancia de los parámetros de funcionamiento, en el ejemplo propuesto de monotorización de valores termohigrométricos ya no es necesario actuar in situ en la propia instalación, sino que es posible hacerlo a miles de kilómetros de distancia.

En la misma línea tenemos la programación de consumos eléctricos en viviendas o industrias, que gracias a contadores inteligentes y aplicaciones de control de precios dinámicos de la electricidad podemos estimar cuándo será más barato poner la calefacción eléctrica en un edificio con un tanque de inercia o poner en funcionamiento procesos automatizados en una fábrica. No obstante no podemos olvidar que esto siempre será considerando adicionalmente las condiciones de contorno, es decir que en unos márgenes en los que exista viabilidad operacional. En el caso de la climatización es importante contar con un depósito de inercia, porque aunque deseamos tener las condiciones de confort entre las 7 y 9 de la mañana podemos consumir horas antes, almacenando el calor/frío en el depósito de inercia, y permitiendo su salida en el momento de la demanda.

Figura 3: Contador inteligente combinado con una APP

Avanzando de cara a la implantación de la Inteligencia Artificial a nivel social tenemos que estas acciones que hoy vemos tan sencillas como la programación de consumos de calefacción o eléctricos aparecen en toda la sociedad, de forma que se va a modificar el comportamiento de la misma. Un ejemplo muy claro está en el consumo de electricidad en el Mercado Ibérico de la Electricidad, el punto crítico a la hora de calcular el precio de la electricidad es satisfacer la demanda eléctrica en los momentos en los que no disponemos de recurso natural (viento, sol o agua), de forma que es necesario recurrir a las tecnologías tradicionales como el ciclo combinado, evidentemente no es posible conseguir modificar la meteorología, pero sí podríamos influir sobre el comportamiento de los consumidores, aconsejando poner millones de lavadoras a las horas que la electricidad está más barata, y así reducir la demanda en los momentos punta.

Es aquí cuando entra en funcionamiento la Inteligencia Artificial, como el conjunto de herramientas que se pueden aplicar para optimizar procesos reales, en este caso consumos energéticos. Ponemos a continuación los consumos de energía en el sistema eléctrico, que gracias a la IA podríamos avanzar hacia un consumo más eficiente de toda la población, Si las líneas de producción funciona en horario nocturno o durante el fin de semana el precio será menor, y se podría conseguir alisar la curva de la demanda eléctrica, reduciendo el precio de la electricidad, evitando los combustibles fósiles y recurriendo principalmente a tecnologías renovables. 

Figura 4: Esquema de influencia de la monitorización en la sociedad

De una forma más global hablamos de los comportamientos sociales, cuando estos se producen en toda la sociedad estamos ya hablando de smart cities (ciudades inteligentes) o smart grids (redes inteligentes) en los que los consumos se adecúan a la disponibilidad del recurso, en este caso energía.

Figura 5: Croquis de Smart Citiy

Artículo para la edición digital de Dínamo Técnica.

Autor: Doctor Fernando Blanco Silva, ingeniero industrial y economista. f[email protected].