Avui entrevistem l’Ivan Masmitja, estudiant postdoctoral de l’ICM i expert en robòtica submarina.
L’Ivan Masmitja va aterrar a l’Institut de Ciències del Mar (ICM) de Barcelona fa pocs mesos per continuar aprofundint en la seva recerca sobre espècies de gran fondària, que du a terme gràcies a la robòtica submarina i a l’ús de tècniques relacionades amb d’intel·ligència artificial. L’Ivan ve de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), on va estudiar i descobrir aquestes disciplines que ens permeten veure què passa sota l’aigua a fondàries a les quals seria impossible accedir de qualsevol altra manera. I és que, la robòtica submarina ens permet posar llum a la foscor de l’oceà, que s’estén per sota dels pocs centenars de metres de fondària, on la llum del sol no hi té cabuda. Durant la seva estada a l’ICM, on ha aterrat gràcies a una beca Marie Curie, l’Ivan estudiarà l’ús de nous algoritmes per entrenar robots capaços de trobar les millors trajectòries per localitzar i seguir espècies marcades electrònicament.
1. Per què vas decidir venir a l’ICM?
Fa molt temps que vaig començar a col·laborar amb l’ICM. De fet, un dels meus co-directors de la tesi doctoral, l’investigador Jacopo Aguzzi, hi treballa i, per tant, ha sigut un procés natural. En altres països, aquesta relació entre disciplines està molt més estesa. Això va ser una de les coses que més em va sobtar de la meva primera estada al Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) de Califòrnia, el 2016. Allà, enginyers, programadors, biòlegs, o químics, entre altres, treballen colze a colze sota el mateix edifici. A la nostra manera, aquí també ho estem fent, sobretot entre la UPC (on he cursat tots els meus estudis) i l’ICM gràcies a la unitat associada Tecnoterra i a l’esforç de persones com en Joan Baptista Company i en Jacopo Aguzzi (de l’ICM) o en Joaquin del Rio (UPC). Crec que aquesta relació entre diferents disciplines es vital per poder avançar dins el camp de la recerca, per això vaig decidir venir a fer un postdoctorat a l’ICM.
2. D’on sorgeix el teu interès per la robòtica submarina?
De ben petit ja m’apassionava l’electrònica. Amb 10-11 anys vaig començar a dissenyar els meus primers circuits a casa i, arribat el moment, vaig decidir fer la carrera d’enginyeria electrònica. En aquell temps (2007), a la UPC podia triar entre la branca d’industrials a Barcelona o la de telecomunicacions a Vilanova i la Geltrú, on vaig acabar anant. Allà vaig conèixer el grup de recerca SARTI i vaig fer el treball de final de carrera amb el professor Spartacus Gomariz sobre el desenvolupament d’un vehicle autònom submarí. En aquell moment la meva vida professional va fer un gir de 360 graus, i des d’aleshores m’he dedicat a la tecnologia i a la robòtica submarina.
3. Què aporten els robots a la investigació oceanogràfica?
La robòtica submarina ha esdevingut una de les eines més importants per a l’oceanografia. Ens permet portar un laboratori científic just al lloc on passa l’acció. És cert que els satèl·lits són també fonamentals per l’estudi de l’oceà, però molts cops les dades que se n’obtenen s’han d’ajustar amb dades mesurades in situ, i aquí és on apareixen els vehicles autònoms. Aquests robots també permeten fer mesures a més baixa resolució espacial i, per tant, fan possible l’estudi de fenòmens que passen en un espai més reduït. Per últim, ens permeten anar a llocs on nosaltres no podríem arribar de cap altra manera, com és el cas de l’oceà profund. De fet, hi ha robots que poden baixar a més de 4000 metres de profunditat.
4. Quina és la dificultat més gran a l’hora d’estudiar l’oceà?
L’oceà és immens, fosc, profund i inhòspit. Qualsevol cosa que està allà sota està sotmesa a grans pressions, a la corrosió, etc. A més, l’electrònica i l’aigua no es porten massa bé entre elles, la qual cosa fa que tot hagi d’estar molt ben pensat i dimensionat. I per si no n’hi hagués prou, les ones electromagnètiques no es propaguen gens bé per l’aigua, motiu pel qual tota la tecnologia que hem desenvolupat a terra i que ens fa la vida molt més fàcil, com per exemple les connexions sense fils com el 4G, el wifi, les comunicacions satèl·litals o el posicionament GPS, no serveixin per res.
5. De quina manera ens podem comunicar sota l’aigua?
L’única manera que tenim avui en dia de comunicar-nos a grans distancies sota l’aigua és mitjançant ones acústiques, com ho fan les balenes o els dofins. Això, però, té les seves limitacions, ja que no podem enviar informació a massa més de 4 quilòmetres, i l’amplada de banda és molt reduïda. Això vol dir que, per exemple, no podem enviar vídeos en temps real. I com que no hi ha GPS, és molt difícil conèixer amb gran precisió on hi ha els vehicles submarins, les plataformes d’observació que desplaguem o els animals que marquem. Per tant, tecnològicament encara queden molts reptes per endavant.
6. Des de quan hi ha robots submarins?
La robòtica submarina va néixer, com tot, de la necessitat d’explotar recursos naturals per al nostre benefici. Aquí, a Catalunya, vàrem ser pioners en això, i l’any 1859 en Narcís Monturiol va construir un dels primers submarins tripulats, l’Ictineu, que es va fer servir per a la recol·lecció, a les costes catalanes, de corall vermell, una espècie molt apreciada en aquella època. Posteriorment, la robòtica submarina va fer un salt qualitatiu molt important i es va començar a fer servir per a l’explotació de jaciments petrolífers al fons del mar. En aquell moment van aparèixer els ROV (vehicles operats remotament), que permetien fer tasques de supervisió i manipulació a grans profunditats de manera molt més segura que mitjançant submarinistes i arribant a profunditats molt més elevades. Bastant més tard, al voltant dels noranta, persones com David Packard (fundador del MBARI), van començar a utilitzar aquestes eines per a l’estudi i conservació de l’oceà. Actualment, gràcies a l’evolució tecnològica, la robòtica submarina s’ha estès per tot el món i han aparegut multitud de variants com vehicles autònoms d’altes prestacions que poden estar mesos al mar recol·lectant dades.
7. De quina manera pot contribuir la intel·ligència artificial als estudis de robòtica submarina?
La intel·ligència artificial, i més concretament el machine-learning, és un camp que ha explotat en l’última dècada. Cada vegada tenim màquines que poden processar més operacions per segon. A més, avui en dia podem “entrenar” un algoritme per tal que “aprengui” a classificar imatges o a pilotar vehicles. Aquestes tècniques ja s’han començat a fer servir per a localitzar i seguir espècies de forma autònoma, sense que sigui necessària la intervenció d’algun expert o experta. De fet, està previst que tot això vagi a més, i que la robòtica sigui cada vegada més autònoma i capaç d’adaptar-se al medi. Estic convençut que l’ús de múltiples robots capaços de coordinar-se entre ells per a acomplir una missió serà comú en un futur proper, i l’ ésser humà haurà d’intervenir només puntualment per a fer tasques de supervisió.
8. Quins projectes tens entre mans ara mateix?
Actualment, estem treballant en dos projectes importants del Ministeri, el BITER i el PLOME. Cadascun té les seves peculiaritats, però tots dos tenen la multidisciplinarietat com a element central per a avançar en l’estudi de les espècies que viuen al mar profund. En el marc d’aquestes iniciatives, estem desenvolupant noves tecnologies i mètodes per estudiar el moviment d’espècies que són econòmicament clau per al nostre territori, com poden ser l’escamarlà, els congres o els pops. Així mateix, estudiem com l’ús de vedats de pesca –zones subjectes a una regulació especial- pot ajudar a la recuperació de les seves poblacions.
9. De quina manera la intel·ligència artificial pot beneficiar altres disciplines?
L’ús de noves tècniques de machine-learning i la millora que han experimentat la robòtica i la tecnologia submarines poden ajudar, i de fet ja ho estan fent, en molts camps. Per exemple, s’estan fent servir per a l’estudi d’espècies en perill de sobreexplotació o per avaluar l’impacte del canvi climàtic en l’ecosistema marí. A més, el machine-learning pot servir per millorar els mètodes de monitoratge i observació dels efectes de l’explotació minera submarina o la instal·lació de parcs eòlics flotants.
10. Alguna idea boja que t’agradaria fer realitat algun dia en el teu camp de recerca?
M’agradaria poder tenir algun dia una flota de vehicles autònoms capaços de localitzar, seguir i estudiar les balenes que passen per davant de la costa catalana. I perquè no, veure algun dia un robot que explori els oceans que es troben més enllà del nostre planeta, com per exemple sota el gel de les llunes de Júpiter o Saturn.