No más “maniquíes”: investigadores quieren simular accidentes automovilísticos en los superordenadores

¿Ha notado que incluso con avances significativos en áreas como la inteligencia artificial y la realidad virtual, la industria automotriz continúa utilizando maniquíes o muñecos humanoides en las pruebas de choque de vehículos? Tal vez esto va a cambiar en un futuro próximo: un grupo de investigadores de la Universidad de Wake Forest en Estados Unidos, creen que es hora de que las supercomputadoras toman estos experimentos

Allí, los investigadores no piensan de limitarse a poner un superordenador. El conductor después de un coche a punto de golpear fuertemente en una pared, pero en la toma de la máquina simular accidentes. La idea no es nueva (incluso se puede considerar trivial). Simplemente no se pone en práctica a menudo debido a reunir suficientes datos para generar simulaciones fiables siempre ha sido un reto.

De lo que se sabe, el primer maniquí llegó en 1949, originalmente para ser utilizado en las pruebas de eyección de la aeronave de la Fuerza Aérea de Estados Unidos. Sólo en la década de 1970 es que las muñecas comenzaron a ser utilizados por la industria de manera estandarizada la automoción.

Antes de la aparición de maniquíes, las pruebas de choque fueron un tanto macabra, por así decirlo. Algunas instituciones alcanzaron utilizando cadáveres reales en los experimentos. Hay informes de que animales como los cerdos y los chimpancés anestesiados también habían sido utilizados.

Además de las presiones motivadas por cuestiones éticas y morales, estos métodos de prueba no duraron mucho tiempo por no ofrecer resultados fiables :. Un cadáver humano hubiera podido tener lesiones pre-existentes no identificadas, por ejemplo; Tenemos a un cerdo tiene, que obviamente, tiene muy diferente anatomía a la de una persona.

La industria y las entidades gubernamentales han abrazado la idea de maniquíes porque estos maniquíes son con mucho los artefactos que mejor asimilan las características humanas. Las articulaciones de estas figuras y la distribución del peso, por ejemplo, ayudar a estimar un nivel satisfactorio de fiabilidad de los efectos de las colisiones de vehículos en cuerpos humanos.

Los maniquíes actuales son aún más fiable. Además de reproducir las características de los seres humanos con gran precisión, las muñecas tienen docenas de sensores que ayudan a los investigadores a evaluar los efectos de los impactos, aceleraciones, desaceleraciones y otros eventos en cada parte del cuerpo.

¿Qué pasa con los maniquíes, entonces?

Al principio, no. Pero si se utiliza otra tecnología, tal vez las pruebas pueden dar resultados más detallados que en la actualidad. Aquí es donde el trabajo dirigido por el profesor de ingeniería biomédica Ashley Weaver comienza a tener sentido.

El grupo Weaver pasó los últimos cinco años usando un superordenador para simular accidentes de coche. Se llevaron a cabo miles de simulaciones virtuales, cada uno utilizando como datos de parámetros del “mundo real”.

A modo de ejemplo, acabamos de pensar que cada ocupante de un coche puede tomar diferentes posiciones. Un adulto puede permanecer acurrucada en el asiento de atrás tratando de dormir, mientras que a 10 años de edad, junto a obtener la cabeza baja mirando un juego en la celda; delante, el pasajero se despliega en un mapa para ayudar al conductor a encontrar el camino. Simular estos escenarios con maniquíes es muy difícil, pero una supercomputadora prácticamente sin límites en esta tarea.

Además de simular las posiciones de los ocupantes de los vehículos, el trabajo realizado en la Universidad de Wake Forest se puede tener en cuenta las características del coche : tamaño, peso, localización de los cinturones de seguridad, la velocidad al caminar, estado de los neumáticos (usado, por ejemplo) y así sucesivamente

En el momento del impacto, el simulador puede mostrar cómo cada golpe ocupante absorbe no sólo el movimiento que indica cada cuerpo hace, sino también el efecto en las articulaciones, los huesos y los órganos. En este sentido, si una persona es obesa, por ejemplo, los investigadores pueden comparar los resultados de la prueba con respecto a una persona delgada.

Como las simulaciones son virtuales, muchos de ellos se puede realizar en intervalos cortos tiempo. Este aspecto da lugar a los fabricantes de automóviles a desarrollar vehículos que combinan piezas y métodos de fabricación más baratos con preguntas de seguridad avanzadas. En otras palabras, los fabricantes pueden construir vehículos seguros, pero no son necesariamente más caros debido a esto.

Hay veces que la industria utiliza el análisis computacional y simulación virtual para probar colisión de vehículos, pero de una manera limitada. El trabajo de Weaver y equipo que diferencia estos sistemas para la gran cantidad de parámetros: las pruebas se hacen con datos detallados de vehículos, entornos (una carretera o camino de tierra pavimentada, por ejemplo), estudios exhaustivos sobre los accidentes, la investigación médica sobre las lesiones causadas por colisiones entre varias otras fuentes.

Según los investigadores, más de 1,8 millones de parámetros se puede utilizar para permitir el logro simulaciones fiables (de ahí la necesidad de un equipo robusto para la prueba). Esta flexibilidad es importante para permitir ajustes: una prueba que se hace en los Estados Unidos no pueden contar con Brasil para tener diferentes caminos aquí; pero con el simulador virtual, estos parámetros se pueden ajustar a nuestra realidad.

Sin embargo, puede tardar bastante para se retiran los valientes maniquíes. Tal vez esto no sucede. Es probable que la industria prefiere combinar los dos métodos, que no sería mala idea :. explica Bill Veenhuis, ingeniero Nvidia especializada en simulaciones de automóviles, muñecos con pruebas podrían ser utilizados para validar los experimentos realizados prácticamente.