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¿Cómo afecta la IA al medio ambiente e impulsa la sostenibilidad?

Descubra cómo la visión artificial contribuye a la sostenibilidad y responde a la pregunta de cómo afecta la IA al medio ambiente, a través de la monitorización y el aumento de la eficiencia.

Muchas de nuestras acciones cotidianas tienen un impacto significativo en el medio ambiente. De hecho, alrededor del 75 % de la superficie terrestre de nuestro planeta ya ha sido alterada por la actividad humana. Esto contribuye a problemas como el calentamiento global, la pérdida de biodiversidad y la contaminación.

Un factor importante detrás de este impacto es nuestra creciente necesidad de energía. A medida que aumenta la población y crece la demanda de viviendas, transporte y bienes, también aumenta la demanda de energía. 

En última instancia, esto conduce a una mayor huella de carbono, lo que ejerce más presión sobre el aire, el agua y otros recursos naturales, y convierte la sostenibilidad medioambiental en una prioridad clave para las empresas y los responsables políticos. Para comprender y gestionar mejor este impacto, las industrias y los gobiernos recurren cada vez más a tecnologías de vanguardia como la inteligencia artificial. 

Por ejemplo, la visión artificial, una rama de la IA que permite a las máquinas interpretar la información visual de imágenes y vídeos, se está utilizando para supervisar ecosistemas y evaluar la huella medioambiental de operaciones a gran escala.

En concreto, modelos de visión artificial como Ultralytics YOLO11 y el próximo Ultralytics admiten tareas como la detección de objetos y la segmentación de instancias. Estas capacidades facilitan a los equipos la identificación y track en entornos naturales, como la contaminación, la acumulación de residuos o las alteraciones en la vegetación. Al detectar los problemas de forma temprana, pueden tomar medidas para prevenir las consecuencias medioambientales.

Fig. 1. Detección de residuos plásticos mediante YOLO11 Fuente)

En este artículo, exploraremos cómo Vision AI y otras tecnologías de IA están ayudando a supervisar y proteger el medio ambiente. ¡Empecemos! 

La importancia de soluciones de IA eficientes y responsables

Antes de profundizar en cómo se puede utilizar la IA para crear soluciones ecológicas, veamos más de cerca cómo el desarrollo responsable de la IA repercute en el medio ambiente.

Si bien los sistemas de IA tienen el potencial de mejorar la sostenibilidad y abordar retos como el cambio climático, el entrenamiento de modelos de IA y la ejecución de aplicaciones basadas en IA también requieren una potencia informática y una energía considerables. Gestionando cuidadosamente este equilibrio, es posible reducir las emisiones de carbono, limitar el consumo de energía y minimizar los residuos electrónicos.

Por ejemplo, pensemos en un sistema de visión artificial utilizado para supervisar bosques y track en la vegetación. El funcionamiento de un sistema como este suele depender de los servidores de los centros de datos, lo que aumenta el consumo de electricidad tanto por el funcionamiento como por la refrigeración de los equipos.

Fig. 2. Ejemplo del uso de YOLO11 detect contar árboles (Fuente

El desarrollo responsable de la IA se centra en hacer que estos sistemas sean más eficientes. Los modelos de IA optimizados, la gestión de la carga de trabajo y los centros de datos alimentados con energía renovable pueden reducir la huella medioambiental de la IA sin dejar de proporcionar información vital.

El papel de los algoritmos de visión artificial en la sostenibilidad medioambiental

Varias organizaciones ya están viendo los resultados del uso de la IA para apoyar la sostenibilidad. Una encuesta reciente reveló que casi dos tercios de las organizaciones que utilizan la IA para la sostenibilidad lograron un ahorro energético de alrededor del 23 %. También informaron de una clara reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

Entonces, ¿cómo funciona esto realmente? Veamos cómo se aplica la visión artificial en iniciativas de sostenibilidad del mundo real para ver cómo la IA puede marcar una diferencia tangible. 

La gestión de la energía y los recursos puede ser compleja, especialmente en sistemas a gran escala como fábricas, edificios de oficinas y centros de datos. En estos entornos, se pueden utilizar cámaras y sensores para supervisar la actividad y recopilar datos visuales. A continuación, estos datos se pueden anotar para crear conjuntos de datos que entrenen modelos de IA visual para diversas tareas.

Un ejemplo interesante son las plantas de energía solar. Estas instalaciones cuentan con grandes conjuntos de paneles solares, y mantenerlos funcionando de manera eficiente es importante para producir energía renovable y reducir las emisiones de carbono. Revisar manualmente todos los paneles en un área tan grande puede ser lento y propenso a errores.

Fig. 3. Vista general de las redes de energía solar que necesitan mantenimiento (Fuente)

Aquí es donde la inteligencia artificial, especialmente la IA visual, puede ayudar. Mediante el uso de modelos como YOLO11 admiten la detección de objetos y la segmentación de instancias, un sistema de visión puede supervisar cada panel y detectar problemas como la acumulación de suciedad, sombras, grietas o desalineaciones. 

Aplicaciones de visión artificial que contribuyen a la sostenibilidad medioambiental.

Ahora que comprendemos mejor cómo la IA puede contribuir a la sostenibilidad, veamos algunas aplicaciones que muestran la visión artificial en acción. 

Monitorización de ecosistemas mediante cámaras y drones

El seguimiento de los grandes ecosistemas siempre ha sido complicado. Los bosques, las costas y las zonas marítimas son extensos, y la vigilancia tradicional depende de visitas programadas. Dado que estas comprobaciones solo se realizan periódicamente, a menudo se pasan por alto los cambios a corto plazo en la actividad de la fauna silvestre o en las condiciones del hábitat.

La visión artificial puede cambiar la forma en que se lleva a cabo esta supervisión. Cuando las cámaras y los drones se integran con soluciones de visión artificial, pueden supervisar los ecosistemas de forma continua, en lugar de hacerlo de forma ocasional. 

Muchos de estos sistemas también pueden funcionar directamente en cámaras o drones, lo que permite el análisis in situ de imágenes y vídeos. Esto reduce el consumo de energía y evita el envío de grandes cantidades de datos a servidores distantes.

Un buen ejemplo es el parque eólico marino Kaskasi en Europa. Aquí, drones con cámaras de alta resolución track y mamíferos marinos alrededor del parque eólico. 

Mientras tanto, cámaras fijas y vehículos submarinos observan la vida marina bajo la superficie. Esto permite a los equipos obtener información sobre los movimientos de los animales y los cambios medioambientales, y tomar decisiones informadas sin alterar el equilibrio natural del ecosistema.

Detección y seguimiento visual de fuentes de emisión

A veces, las fuentes de emisión pueden ser difíciles de detectar desde el suelo. Las fugas de gas, el humo industrial y la acumulación de calor pueden extenderse por grandes áreas y pasar desapercibidas durante las inspecciones rutinarias. Esto dificulta la detección temprana y limita nuestra comprensión de cómo cambian las emisiones con el tiempo.

Con la visión artificial, las emisiones pueden rastrearse con mayor precisión y a mayor escala. Los modelos de IA de visión como YOLO11 utilizarse para analizar imágenes satelitales o aéreas con el fin de detect signos detect como humo, columnas de gas o patrones de calor inusuales.

Fig. 4. Segmentación del humo con la ayuda de YOLO11 Fuente)

Este enfoque está siendo adoptado por científicos climáticos y equipos que trabajan en tecnología climática. Combinan imágenes satelitales con análisis basados en la visión para monitorear el metano y otros gases de efecto invernadero en grandes regiones. El seguimiento visual regular respalda la transición hacia la energía limpia y el desarrollo de la inteligencia artificial, lo que facilita la reducción del uso de combustibles fósiles y las emisiones globales.

Uso de imágenes satelitales y aéreas para track los cambios track

No todos los cambios en la naturaleza son perceptibles. Algunos de ellos se producen con el paso del tiempo, como la disminución del número de árboles a lo largo de una carretera o la extensión de la tierra seca en las granjas. Estos detalles son fáciles de pasar por alto cuando se producen de forma gradual y en grandes extensiones. 

La visión artificial facilita detect de estos cambios. Los modelos de visión pueden utilizarse para analizar grandes conjuntos de datos de imágenes satelitales y aéreas y comparar cómo se ven diferentes lugares en distintos momentos. En lugar de basarse en informes o comprobaciones manuales, utiliza señales visuales para mostrar dónde están empezando a cambiar los patrones del terreno, la vegetación o el agua.

Por ejemplo, los modelos de visión pueden mapear la cobertura arbórea en ciudades o bosques mediante la segmentación de imágenes, lo que ayuda a delinear dónde existe vegetación y cuál es su densidad. Al centrarse en lo que es visible, la visión artificial permite a los investigadores comprender patrones que proporcionan información sobre energías renovables, consumo de agua y centrales eléctricas. 

Ventajas y desventajas de la IA visual en la sostenibilidad

A continuación se enumeran algunas de las principales ventajas del uso de la IA, concretamente la IA visual, para apoyar la sostenibilidad:

  • Información basada en datos: el análisis continuo de datos visuales permite a las organizaciones tomar decisiones informadas sobre fuentes de energía y estrategias de sostenibilidad.
  • Reducción del impacto medioambiental de la propia IA: mediante el uso de modelos optimizados y centros de datos energéticamente eficientes, los sistemas de IA pueden minimizar su propia huella de carbono, reducir el consumo de energía y disminuir los costes medioambientales generales.
  • Mayor cumplimiento normativo: la supervisión automatizada puede ayudar a las organizaciones a cumplir más fácilmente las normativas medioambientales y los objetivos de sostenibilidad.

Aunque Vision AI ofrece diversas ventajas, hay algunas limitaciones prácticas que hay que tener en cuenta: 

  • Calidad de los datos: Vision AI necesita imágenes y vídeos nítidos para funcionar con eficacia. Una iluminación deficiente, las malas condiciones meteorológicas o las vistas bloqueadas de la cámara pueden dificultar que el sistema detect con precisión.
  • Requisitos de habilidades: La implementación y gestión eficaz de Vision AI requiere personal cualificado con conocimientos técnicos en IA, visión artificial y gestión de datos.
  • Mantenimiento: Los equipos como cámaras, drones y sensores requieren revisiones y mantenimiento periódicos para garantizar una supervisión continua y precisa.

Cómo contribuyen las diferentes herramientas de IA a la sostenibilidad

Más allá de Vision AI, otras tecnologías de IA también pueden impulsar la sostenibilidad. A continuación, explicamos cómo ayudan a reducir el impacto medioambiental y a aumentar la eficiencia:

  • Modelos de lenguaje grandes (LLM): los LLM se centran en el texto más que en las imágenes. Herramientas como ChatGPT GPT-3 pueden leer y analizar rápidamente grandes volúmenes de información. En lo que respecta a la sostenibilidad, pueden utilizarse para revisar informes climáticos, políticas y datos sobre el uso de la energía y los recursos, lo que ayuda a los equipos a tomar mejores decisiones.
  • IA generativa: esta tecnología de IA permite a los equipos explorar ideas antes de construir nada en el mundo real. Se puede utilizar para generar diseños de edificios, infraestructuras o procesos, destacando las opciones que utilizan menos recursos y producen menos residuos y emisiones.
  • Sistemas basados en la optimización: Estos sistemas mejoran la eficiencia en las operaciones, desde la gestión energética hasta la planificación logística. Incluso pequeñas mejoras pueden reducir el consumo de energía, disminuir las emisiones y aliviar la carga sobre las centrales eléctricas.

Conclusiones clave 

El impacto medioambiental de la IA se está convirtiendo en un factor importante para la sostenibilidad. La IA visual, en particular, nos permite supervisar los cambios en el medio ambiente, detect y tomar decisiones más inteligentes sobre el uso de la energía. Esto reduce los residuos, optimiza el consumo de energía y ayuda a las industrias a avanzar hacia un futuro más sostenible con una menor huella medioambiental.

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