viernes, 20 de octubre de 2017

La IA autodidacta de Google ya no necesita a los humanos

La IA autodidacta de Google ya no necesita a los humanos

AlphaGo de Google es como una "civilización alienígena inventando sus propias matemáticas", afirma Nick Hynes del MIT.

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El programa de Inteligencia Artificial AlphaGo de Google se ha superado a sí mismo. Si en 2016 nos sorprendió tras derrotar a los mejores jugadores humanos del ancestral juego de mesa chino 'Go' -en el que prima la intuición para ganar-, ahora se presenta con una nueva versión totalmente autodidacta: es más inteligente que nunca y ha aprendido en tres días lo que a la humanidad le ha costado miles de años y, además, sin ninguna ayuda humana.

Y es que la versión actualizada de AlphaGo es completamente autodidacta, un paso importante hacia el surgimiento de máquinas que logran capacidades sobrehumanas "sin aportaciones humanas", según apuntaron los responsables del programa a la revista Nature.

El juego de 'Go', es el desafío más complejo para dos personas que jamás se haya inventado y Alphago Zero lo ha dominado en tres días. Creó sus propios y novedosos movimientos para eclipsar todo el conocimiento que a nosotros tanto nos ha costado obtener. Finalmente, AlphaGo Zero ganó por 100 juegos a 0, venciendo de forma apabullante.

"AlphaGo Zero no solo redescubrió los patrones y aperturas comunes que los humanos tienden a jugar... finalmente los descartó, prefiriendo sus propias variantes que los humanos ni siquiera conocen ni juegan en este momento", dijo David Silver, investigador principal de Alpha Go.


La IA de Google venció por 100 juegos a 0. Una victoria aplastante

El predecesor de Zero, AlphaGo, era increíble, pero la nueva versión autodidacta ha redefinido su arsenal de entrenamiento al erradicar por completo las enseñanzas humanas de su educación. Cogió las reglas del juego y, sin instrucciones, el sistema aprendió cómo jugar, ideó una estrategia y mejoró mientras compitió contra sí mismo, comenzando con un "juego completamente al azar" para descubrir cómo se ganaba la recompensa.

A diferencia de sus predecesores, AlphaGo Zero "ya no está limitado por los límites del conocimiento humano", escribió el CEO de Silver y DeepMind, Demis Hassabis, en un blog.
En el estudio, los investigadores exponen cómo esa sorprendente autosuficiencia ha 'afilado' la inteligencia de Zero hasta convertirla en devastadora: en 100 juegos no hubo ni una sola victoria contraria. Ni una.

Aún más sorprendente, ese truco se produjo después de solo tres días de entrenamiento de auto-juego de AlphaGo Zero, en el que destilaba el equivalente a miles de años de conocimiento humano del juego.

Aparte de ser autodidacta, el equipo detrás de AlphaGo Zero atribuye su dominio de Go a una red neuronal única mejorada (como si de un  cerebro humano se tratara) y a simulaciones de entrenamiento más avanzadas.

En comparación, AlphaGo Zero tenía cuatro unidades de procesamiento de  datos y AlphaGo 48; AlphaGo Zero jugó 4,9 millones de juegos de entrenamiento durante tres días y AlphaGo 30 millones de juegos durante varios meses.

Pero solo porque la IA esté avanzando a un ritmo tan asombroso no significa necesariamente que Zero sea más inteligente o más capaz de los humanos en otros campos lejos de este complicado juego de mesa inventado hace más de 2.500 años.

"Sin embargo, este no es el comienzo de ningún fin porque AlphaGo Zero, como todas las otras IA exitosas hasta ahora, es extremadamente limitado en lo que sabe y en lo que puede hacer en comparación con los humanos e incluso con otros animales", aclaró Satinder Singh de la Universidad de Michigan (EE. UU.).

Es posible que no sean capaces de hacer todo lo que los humanos podemos hacer ahora mismo, pero pueden hacer tantas otras cosas que nosotros no podemos... bienvenidos al futuro.

Referencia: Mastering the game of Go without human knowledge, Nature (2017). nature.com/articles/doi:10.1038/nature24270

Crédito imagen: Deepmind

lunes, 12 de junio de 2017

Colapso y derrumbe de las pasarelas del hotel Hyatt Regency

Colapso y derrumbe de las pasarelas del hotel Hyatt Regency

El hotel Hyatt Regency de Kansas City se inauguró el 1 de julio de 1980, el vestíbulo principal lo formaba un atrio de varias plantas conectadas por pasarelas colgantes. Sus dimensiones eran unos 37 metros de largo y su peso aproximado era de unos 29.000 kg.



Al año de su inauguración, durante una fiesta en el hotel en la que se congregaron cerca de 1500 personas, dos de estas estructuras se desplomaron sobre el baile, provocando la muerte de más de 114 muertos y 216 heridos y un coste económico de millones de dólares.

En el post de hoy analizaremos las causas de dicho accidente y calcularemos el proceso de colapso de las pasarelas con modelos de elementos finitos creado con CivilFEM Powered by Marc.

Las investigaciones realizadas tras el accidente demostraron que el suceso ocurrió porque las pasarelas no fueron instaladas como originalmente se proyectaron pues hubo un cambio en el diseño original en las uniones.

Las pasarelas se encontraban suspendidas mediante unos tirantes; en el diseño inicial un único tirante atravesaba la viga metálica cajón (creada mediante el soldado de dos perfiles en canal MC 8×8.5) de forma continua conectando por encima con el techo y por debajo con la pasarela inferior. En lugar de este diseño se optó por desdoblar los tirantes en otros más cortos con un sistema doble de varillas y tuercas que tuvo el efecto de duplicar la carga de la unión superior  provocando que esta conexión sólo aguantara el 30 por ciento del peso mínimo estipulado.



La ilustración de la izquierda  muestra el diseño original, el cual fue finalmente desestimado por problemas técnicos y su elevado coste y tiempo. En el diseño original, la tuerca solo recibía una carga P de la viga mientras que la carga procedente de la pasarela de la planta inferior se transmitía por el tirante. Con el cambio de diseño, la carga de la planta inferior se transmite a la viga y, por tanto, la carga sobre la tuerca era el doble.

Para analizar el fallo estructural hemos realizado, en CivilFEM Powered by Marc, varios modelos de elemento finitos.


1. Elementos viga con diseño original y modificado.


Inicialmente hemos generado un modelo de elementos viga y barra por cada configuración, el estado original y modificado. Estos modelos son elásticos lineales y sirven para ver las posibles diferencias en la distribución de cargas y esfuerzos entre los dos modelos y comprobar si la estructura de vigas cumple con la norma.



Sobre estos modelos, se han aplicado las cargas correspondientes a su uso, con sus respectivos coeficientes de mayoración, y se ha chequeando según norma. Del chequeo según el Eurocódigo 3 se puede observar que el tramo de viga situado entre los dos tirantes pasa de tener un cortante de 213,2 KN a 477,9 KN y deja de cumplir con el criterio a cortante al pasar de 0,73 a 1,64 (no cumple si es mayor que 1).

En las siguientes imágenes se representa el esfuerzo cortante y el resultado del criterio a cortante del EC-3:



Aunque, al tratarse de una unión es necesario realizar un modelo detallado no lineal para una correcta evaluación, con este análisis podemos descartar que el colapso fuera debido al fallo del resto de la estructura metálica de vigas que soportaba las pasarelas.

2. Elementos sólidos con no linealidades del material.


Para un correcto análisis de la unión, hemos realizado un modelo con elementos sólidos y comportamiento no lineal del acero, donde se puede observar como la unión falla por plastificación de las alas inferiores de la unión en el apoyo con la tuerca produciéndose el colapso de las pasarelas:



Estos resultados coinciden con las fotos de la inspección realizada in situ tras el colapso:



En la siguiente imagen se aprecia por dónde colapsó la unión:



Con el modelo creado podemos representar los desplazamientos verticales frente al porcentaje de la carga aplicada y podemos observar que el colapso se produce para un 36% de la carga total aplicada.



Por tanto, se puede establecer que el colapso se debió  a una modificación las uniones de los tirantes a las pasarelas que duplicaban los esfuerzos sobre las vigas de soporte. Además, las vigas de soporte utilizadas sólo aguantaban aproximadamente el 36 por ciento del peso total de aquel fatídico día.

Espero que este pequeño ejemplo de “ingeniería forense” con modelos de elementos finitos sirva para poder explicar lo que pasó en esta tragedia y aprender del error para evitar accidentes en el futuro.

Fuente: http://estructurando.net

lunes, 13 de marzo de 2017

¿Sabes cuál fue el primer invento en hormigón armado? La respuesta te sorprenderá

¿Sabes cuál fue el primer invento en hormigón armado? La respuesta te sorprenderá

"Estructuras curiosas, Historia, Hormigón"

La invención del hormigón armado se suele atribuir al constructor William Wilkinson, quien solicitó en 1854 la patente de un sistema que incluía armaduras de hierro para «la mejora de la construcción de viviendas, almacenes y otros edificios resistentes al fuego». Sin embargo, pocos meses después se patentó el primer invento realizado exclusivamente de hormigón armado. Y este invento puede que te desconcierte un poco. 😉



Fue el francés Joseph-Louis Lambot quien después de realizar varias pruebas con mortero y barras de acero y malla de gallinero para construir pequeños depósitos de agua y bebederos, construye y patenta el primer invento realizado en hormigón armado, el cual presentó en la Exposición Universal de París de 1855. Se trató de un pequeño bote de hormigón armado.



A la izquierda el bote patentado de hormigón armado y a la derecha su inventor, Joseph-Louis Lambot.

Bueno, al leer esto puede que pienses que el tal invento no tuvo mucha trascendencia y su importancia no vaya más allá de la curiosidad de ser el primer invento en hormigón armado. Pero si estas pensando en eso… te equivocas. Tras la presentación de Lambot, las barcazas de hormigón armado navegaron regularmente por los canales de Europa, y al acercarse el fin de siglo, un ingeniero italiano consiguió construir el primer buque con este material.

Aunque parezca mentira, aunque el sentido común nos haga descartar el hormigón armado para barcos, en verdad, el uso de este material en navíos se explotó con cierta importancia a principios del siglo XX. Y fue debido fundamentalmente a que durante la I y II Guerra Mundial hubo escasez de acero para la construcción de navíos así como el uso de un material mas barato, como el hormigón armado, se volvió una práctica útil para barcos de transporte y de guerra.

En la Primera Guerra Mundial, por ejemplo, el presidente de los Estados Unidos, Woodrow Wilson, ante la escasez de acero, aprobó la creación del programa Emergency Fleet Corporation que preveía la construcción de 24 barcos de hormigón para la guerra. Sin embargo, cuando la guerra terminó en noviembre de 1918, sólo 12 de estos barcos estaban en construcción y ninguno había sido terminado. Finalmente fueron acabados pero pronto se vendieron a compañías privadas.

Por aquí en España también tuvimos nuestro buque de hormigón armado, el Mirotres, construido en 1918.

Armado del Mirotres


El Mirotres por el Puerto de Barcelona

Mas tarde, en la Segunda Guerra Mundial, el acero volvió a escasear y otras 24 naves de hormigón, así como barcazas para el transporte de suministros, fueron construidas. Esta vez, todos los buques se terminaron a tiempo y jugaron un papel importante durante la guerra, sobre todo en los desembarcos del Día D en Normandía, donde fueron utilizados para el transporte de combustible y municiones, y como pontones flotantes.

Para que os hagáis una idea, el mayor buque de hormigón jamás construido fue el SS Selma, un impresionante petrolero de 130 metros de eslora inaugurado en 1919. Hoy sus restos yacen parcialmente hundidos en la Bahía de Galveston, en Texas Gulf Coast, Houston.


SS Selma en Seawolf Park, en Galveston.  Imagen: Louis Vest/Flickr

Con el transcurso del tiempo la construcción de barcos de hormigón llegó a industrializarse hasta el punto de utilizar elementos prefabricados de hormigón que se acoplaban finalmente en los astilleros.

        


Aún así, el uso de este material para navíos tenía sus inconvenientes que finalmente han hecho que actualmente no se use en la construcción de buques: los barcos de hormigón armado requerían de un casco mucho más grueso que los barcos construidos en acero, lo que llevaba a una estructura comparativamente de mayor peso. Y a más peso, mayor cantidad de combustible para moverse y si, por cualquier motivo el casco se rompía, el hundimiento era muy rápido.

Los últimos ejemplares vivos de estos buques duraron hasta mediado del siglo XX y a veces otorgándoles una jubilación de lo más curiosa. Por ejemplo, como espigón: frente a las costas de Virginia (EEUU) se llegaron a hundir 12 navíos de hormigón para confeccionar la protección de un pequeño puerto:



O mucho mas curioso el final preparado para el barco llamado Quarz, famoso por su participación en la Operación Crossroads, las pruebas de bombas atómicas americanas realizadas en 1946:



Un grupo de varios barcos, que incluían al Quarz, se colocó en el centro de la explosión nuclear para medir el grado de daño causado.

Hoy, estos colosales caparazones de hormigón armado los podemos ver como rompeolas improvisados o como reclamo turístico para buceadores.


SS Palo Alto en Seacliff State Beach, California. Imagen: Ted Silveira/Flickr


Después de 1920, el SS Sapona sirvió como buque de carga. En 1926 el barco fue atrapado en una tormenta y sufrió graves daños tales que sus dueños no se molestaron en repararla.

Espero que os haya resultado interesante.

Fuente: estructurando.net