Por @Alvy — 18 de Julio de 2021

Con motivo de las catastróficas inundaciones que están sufriendo Alemania y la Europa Central estos días han resurgido algunos vídeos sobre un espectacular sistema de barreras de protección desmontables ante las crecidas de ríos que se utilizan en algunas ciudades. En concreto vi pasar uno en un tuit de @Bastdjovic muy informativo y buscando un poco más se pueden encontrar diversas empresas que venden sus soluciones de ingeniería con vídeos de diversas instalaciones. Algunos son muy informativos, otros un poco en plan teletienda, pero es entretenido verlos.

La solución para no tener que usar muros de hormigón permanentes es instalar sistemas móviles de protección temporales a lo largo de las riberas de los ríos, como este que instalaron en Grein (Austria) y otra decena de ciudades. El de Grein tuvo que activarse por primer vez en 2013 ante las crecidas del Danubio. Los componentes son placas de acero y hormigón, que se instalan por equipos locales cuando se avecina el desastre [lo mejor del vídeo está casi al final]. La tolerancia de las piezas se calcula al milímetro, y se intenta que todas sean idénticas para que luego encajen sin problemas como un Lego.

mobiler-hochwasserschutzEn una esquema infográfico que reprodujeron en Der Standard puede verse además cómo se diseña la base de hormigón para resistir el empuje del agua: aunque visualmente al pasear por la orilla la barrera tiene tan solo un metro de altura puede alcanzar los 3,65 m de altura y aguantar un empuje mucho mayor llegado el momento.

Del mismo estilo son las diversas compuertas y barreras para edificios, normalmente naves industriales o fábricas en las que haya valiosos componentes en el interior. Si llega la inundación se pulsa el botón y las compuertas metálicas bajan aumentando el nivel que deberían superar las aguas para que se produjera el catastrófico evento en el interior.

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Por @Alvy — 17 de Julio de 2021

Image Super-Resolution via Iterative Refinement

Un equipo del equipo Brain Team de Google Research ha dado a conocer su más reciente trabajos sobre algoritmos para mejorar imágenes de baja resolución convirtiéndolas en imágenes de superresolución, lo que significa que con un pequeño puñado de píxeles se puede obtener una foto «bastante realista» mejorada, sin ruido ni basteces y bastante asombrosa a simple vista. Es un poco como haber dado un paso hacia el futuro aproximándonos a las predicciones del irrepetible zoom de C.S.I.:

El software en cuestión se llama S3 (Image Super-Resolution via Iterative Refinement) y la explicación completa está en un trabajo lleno de ecuaciones y tablas en Arxiv: Image Super-Resolution via Iterative Refinement. En palabras de los propios investigadores (y traducción de DeepL, otra IA):

SR3 es una aproximación a la superresolución de imágenes a través del refinamiento repetido. SR3 adapta los modelos probabilísticos de difusión de eliminación de ruido a la generación condicional de imágenes y realiza la superresolución mediante un proceso estocástico de eliminación de ruido. La inferencia comienza con ruido gaussiano puro y refina iterativamente la salida utilizando un modelo U-Net entrenado en filtrar diversos niveles de ruido. SR3 muestra un estupendo rendimiento en tareas de superresolución con diferentes factores de aumento, en rostros e imágenes naturales.

Image Super-Resolution via Iterative Refinement

Explicado en modo fácil de entender quiere decir que el modelo matemático parte de una imagen a baja resolución, genera una a mayor resolución que es ruido puro (píxeles aleatorios) y lo va filtrando descartando lo que no cuadra. El problema de esto es que hay muchas más imágenes de mayor resolución que imágenes que podrían generarse a tamaños más pequeños (incluyendo diferentes detalles, colores, etcétera) así que hay que probar cuáles pueden ser válidas y consistentes. Otros algoritmos hacen algo parecido utilizando «trozos» de las características faciales o de la piel y texturas de millones de fotografías reales. En el ejemplo de arriba se ven distintos algoritmos: algunos generan al mismo chico con y sin gafas, pelo canoso o barba; las de la chica son todas más parecidas, excepto la central que parece de un cantante de rock o quizá el Rubius en versión melena morena.

La técnica de muchos de estos algoritmos es emplear imágenes reales que proceden de fotografías de objetos existentes (rostros, animales, vehículos, etcétera) y que se utilizan para ir probando y así crear más imágenes «falsas» pero de modo realista a la vez. En el S3 se parte del ruido aleatorio absoluto pero se filtran y refiltran unas 100 veces hasta que el resultado queda limpio. Además el algoritmo parece potente porque puede pasar de 64×64 a 256×256 y 512×512 o 1024×1024 de forma bastante eficiente.

Una curiosidad de este método de «zoom» es que se puede entender como un truco casi de magia o de autoengaño. Si lo pruebas con imágenes de tu archivo y de personas que conozcas verás que es menos creíble que si observas fotos de personas desconocidas como las de las demos. Así que es un poco cuestión de cuánto te dejes engañar.

De hecho la forma de comprobar si funciona o no es validarlo con personas, que puntúan humanamente si las imágenes generadas son válidas y creíbles o no. Se hace una especie de prueba doble ciego con imágenes reales (es decir, de las que existe el original a alta resolución) y las generadas por el algoritmo, y se mira a ver cuántas «cuelan». Los resultados son que la tasa de engaño del SR3 ya supera el 50%, es decir, a día de hoy la mayoría son creíbles, parecen el zoom de la imagen pequeña.

¿Si el 90 o el 99% de las personas creyera que algo es creíble, sería entonces real y «cierto»? ¿Es esto una especie de test Voight-Kampff para engañar la percepción visual ser humano? ¿Qué sucedería si la IA pudiera hacer esto mismo pero con otros aspectos de nuestra percepción? Como siempre un sencillo algoritmo del campo de la IA puede abrir un melón de un montón de cuestiones interesantes.

(Vía @CristobalVila + @Edulix.)

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Por @Wicho — 17 de Julio de 2021

Nauka en su cohete en la plataforma de lanzamiento – Roscosmos
Nauka en su cohete en la plataforma de lanzamiento – Roscosmos

Albergaba mis muy serias dudas de que llegáramos a ver esta imagen alguna vez pero al fin el módulo Nauka de la Estación Espacial Internacional (EEI) está en la plataforma de lanzamiento a bordo del cohete Protón M que lo tiene va a lanzar. El despegue está previsto para las 16:58, hora peninsular española (UTC +2) del día 21. Se podrá seguir a través de NASA TV. Si no se produce el día 21 hay otras dos oportunidades para lanzar el 22 y e 23. Después de eso la órbita de la EEI impide el lanzamiento hasta septiembre.

Una vez en órbita Nauka usará sus propios motores para alcanzar la Estación y acoplarse de forma autónoma en el puerto inferior del módulo Zvezda a las 15:25 del 29 de julio. Lleva combustible para un par de intentos.

Ocupará el lugar del módulo Pirs, que si Nauka despega el 21 se desacoplará el 23 a las 14:45 junto con la Progress MS-16, que lo llevará a su destrucción mediante una reentrada controlada en la atmósfera dos horas más tarde. Oleg Novitsky y Pyotr Dubrov están terminando de prepararlo para su partida después de haber hecho un paseo espacial el pasado 4 de junio para lo mismo.

Nauka, oficialmente Módulo Laboratorio Multipropósito, será el módulo más grande que Rusia haya lanzado jamás a la Estación. Ampliara tanto el área de trabajo del segmento ruso de la estación y su espacio habitable, ya que incluye camarotes, una zona para cocinar y comer, y un baño. Monta también una cámara abierta al vacío para colocar allí los experimentos que lo precisen. Y el brazo robot European Robotic Arm (ERA) fabricado por la Agencia Espacial Europea.

El lanzamiento de Nauka acumula ya 14 años de retrasos, pues estaba inicialmente previsto para febrero de 2007. Pero diversos problemas con su construcción –y la falta de financiación– lo han ido atrasando. Aunque esta vez las cosas ya no admiten muchos más retrasos: hay sistemas a bordo de Nauka cuya garantía está a punto de caducar. En total lleva casi 25 años en desarrollo; es una copia del módulo Zarya que comenzó a fabricarse por si había problemas con él.

Es el lanzamiento más ambicioso por parte de Rusia en mucho tiempo; y si todo va bien será seguido antes de fin de año por el módulo Prichal, un módulo esférico que se acoplará al puerto inferior de Nauka que añadirá cinco puertos de atraque ala Estación y que se puede ver en esta ilustración:

A partir de ahí es un poco un misterio lo que va a hacer Rusia respecto a nuevos módulos de la EEI. En teoría está preparando un par de módulos con paneles solares que se acoplarían a Nauka y que eventualmente servirían para proporcionar energía a una estación espacial rusa si/cuando los módulos rusos se desacoplen del resto de la EEI al final de su vida útil. Pero está por ver.

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Por @Wicho — 16 de Julio de 2021

El escudo térmico trasero de Zhurong y su paracaídas – CNSA
El escudo térmico trasero de Zhurong y su paracaídas – CNSA

Dentro de sus paseos por la superficie de Marte el rover chino Zhurong ha obtenido al menos una fotografía de su escudo térmico trasero y su paracaídas. Se encuentran a unos 350 metros al sur de la plataforma de aterrizaje. La foto está tomada desde unos 30 metros de distancia. Aparte de que la foto mola per se su análisis será de interés de cara a ver cómo han sobrevivido ambos componentes al descenso sobre el planeta rojo; lo que se averigüe puede llevar a cambios para futuras misiones.

Con esta foto Zhurong imita a Opportunity, que en 2005 hizo un panorama en el que se ve parte de su escudo térmico y el cráter producido por su impacto contra la superficie de Marte.

Zhurong podría acercarse más para obtener fotos más detalladas pero no está claro que lo vaya a hacer: lleva ya dos meses sobre el planeta rojo y su vida estimada es de 90 días. Así que lo más probable es que lo manden a inspeccionar otras zonas de interés de la superficie, en concreto un par de cráteres que están a 1,8 y 2.8 kilómetros, respectivamente, de la zona de aterrizaje.

El 15 de julio superó la marca de los 450 metros recorridos. Lleva un ritmo muy superior al de Yutu-2, su «primo» que está sobre la superficie de la Luna, que lleva unos 740 metros recorridos desde enero de 2019. Pero la comparación no es del todo justa ya que Zhurong es más avanzado y goza de mayor autonomía. Además de no tener que pasar dos semanas de cada mes hibernando durante las noches lunares. Por su parte Perseverance, que lleva sobre Marte el 18 de febrero, lleva recorridos algo menos de un kilómetro y medio. Pero tampoco es una comparación justa, en este caso para Zhurong.

Zhurong lleva a bordo cámaras e instrumentos que le van a permitir estudiar la composición de rocas que se vaya encontrando así como la composición del subsuelo de las zonas por las que ruede por la zona al sur de Utopia Planitia en la que ha aterrizado.

Aunque no es oficial la cuenta de Twitter @MarsZhurong que permite seguir sus andanzas y se actualiza bastante frecuentemente. Esa cuenta está incluida en mi lista de cuentas relacionadas con el espacio.

(Algunos datos vía Eureka).

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