👬 Gemelos Digitales: ¿la llegada de los superatletas?
Parece ciencia ficción pero no lo es, desde Tokio 2020 se han venido probando modelos de 'clon digital' para potenciar el rendimiento de los atletas y ya han dado resultados.
La nadadora estadounidense Katherine Douglass tiene una medalla olímpica y 26 preseas de campeonato mundial en piscina larga y corta, 11 de ellas de oro.
Es una atleta elite y está en los Juegos Olímpicos de París 2024.
Hasta aquí todo ok.
Katherine cursa una Maestría en Estadística y junto a un equipo de trabajo de la Universidad de Virginia (UVA) diseñó su gemela digital, un clon que le permite 'experimentar' con información, datos, proyecciones y simulaciones
¿Ha funcionado?
Logró bajar sus tiempos entre 0.4 y 0.6 segundos en los 200 metros braza, lo cual es la diferencia entre estar en el podio o no.
¿De qué estamos hablando?
Lo reconozco, voy tarde con este tema. Cuando escuché hablar de gemelos digitales sinceramente creí que era algo de ciencia ficción.
Mi primer acercamiento fue con el podcast que lleva el mismo nombre y fue escrito por Jorge Carrión, uno de los grandes ensayistas del siglo XXI, ambientado en China y Barcelona donde explica el fenómeno a través de una ficción.
Luego comencé a investigar y conocí que es un término que comenzó a acuñarse desde los años 80 del siglo pasado cuando la NASA comenzó a hacer simulaciones.
¿Esto ocurre en el deporte?
De hecho los gemelos digitales comenzarán a dar sus 'frutos' ya mismo desde París 2024 aunque propiamente la ciencia detalla que ha sido desde hace ya algunos años que comenzaron a experimentar y testear en deportistas de alto rendimiento.
¿De qué hablamos cuando hablamos de gemelos digitales?
Un gemelo digital es un modelo virtual de un objeto físico
Utiliza los datos en tiempo real enviados por los sensores del objeto (en este caso humano pero puede ser un sistema o una máquina) para simular el comportamiento y supervisar las operaciones
La tecnología de gemelos digitales permite supervisar el rendimiento de un activo, identificar posibles fallos y tomar decisiones mejor fundamentadas en cuanto al mantenimiento y el ciclo de vida
Se crea una representación digital en tiempo real del activo mediante sensores inteligentes que recopilan datos
Fuente: Universidad de Milán, Universidad de Brescia, Amazon Web Services, IBM
¿Cómo funcionan los gemelos digitales en el deporte?
Los gemelos digitales permiten la creación de avatares de atletas personalizados en función de sus atributos físicos, patrones de movimiento y datos de salud
Estos avatares se pueden utilizar para simular diversos escenarios de entrenamiento, lo que permite a los entrenadores y científicos deportivos adaptar los programas de entrenamiento a cada atleta
El seguimiento en tiempo real del rendimiento y los parámetros de salud de los atletas a través de sus gemelos digitales proporciona información valiosa para la prevención de lesiones y la optimización del rendimiento
La incorporación de gemelos digitales en el diseño y desarrollo de equipos deportivos permite la creación de equipamiento personalizado que se adaptan perfectamente a la biomecánica y las preferencias únicas de un atleta. Al simular la interacción entre el atleta y el equipamiento, los fabricantes pueden optimizar factores como la aerodinámica, la resistencia al impacto y la durabilidad del material
Fuente: Lootmogul, American Science
¿Nadadores o delfines?
Katherine Douglass competirá en tres pruebas individuales para el equipo de natación de los Estados Unidos y ella misma podrá constatar el trabajo realizó con su gemela digital y medirá sus avances.
Ya tiene una medalla en París. Junto a sus compañeras, ganó la medalla de plata de los 4x100 libres y clasificó la madrugada de este miércoles 31 a las semifinales de los 200 metros braza.
Ella fue medallista de bronce en los JO de Tokio y ha roto varias marcas nacionales. Pero no es la única. De acuerdo con American Science, donde publicó un paper con sus hallazgos y el de otros nadadores, al menos "nueve nadadores del equipo (que participaron en esta investigación) estarán en los Juegos Olímpicos".
Ahora mismo Katherine está cursando una maestría en estadística en la Universidad de Virginia (UVA) y junto a Augustum Lamb, quien compitió por un sitio en París 2024 en los 50 metros libres y bajo la tutela de Ken Ono, profesor de matemáticas en la Universidad de Virginia, académico de datos y estadística y miembro de la la American Mathematical Society, desarrollaron un proyecto de digital twins para mejorar el rendimiento de los nadadores.
¿Qué debemos saber de este proyecto?
PASO 1
Desde 2015, investigadores de la Universidad Emory y la Universidad de Virginia, iniciaron investigaciones con nadadores. Colocaron dispositivos llamados unidades de medición inercial para registrar la aceleración, la orientación y la fuerza de su cuerpo
A diferencia del vídeo digital típico, que graba 24 fotogramas por segundo, estos sensores capturan información 512 veces por segundo
Lo que antes se evaluaba simplemente observando al nadador por encima del agua ahora se puede resumir en una serie de gráficos que muestran la distribución de la fuerza en todas las direcciones hacia delante, hacia los lados, hacia arriba y hacia abajo
PASO 2
Los datos ayudaron a crear un gemelo digital del atleta, que captura sus movimientos con una precisión de milisegundos
Tienen una enorme base de datos de gemelos digitales de más de 100 de los mejores nadadores de Estados Unidos
PASO 3
Los gemelos digitales hacen recomendaciones que mejoran inmediatamente la técnica donde se identifican fortalezas y debilidades comparativas de un atleta sin una carrera en vivo
El gemelo digital incluso cuantifica la gravedad de un fallo
Predicen con precisión el ahorro de tiempo que un atleta puede esperar con un cambio determinado
El análisis de un gemelo puede dar lugar a sugerencias de cambios en el ritmo, la sincronización de los movimientos corporales, el número de patadas realizadas en las distintas fases y los patrones de respiración recomendados
El caso Katherine Douglass (2020)
Utilizando ecuaciones matemáticas que surgen de las leyes del movimiento de Newton, predijimos que podría ganar entre 0,1 y 0,15 segundos por deslizamiento aerodinámico al ajustar la posición de su cabeza. En la prueba de 200 metros braza, un atleta realiza cuatro de estos deslizamientos aerodinámicos, por lo que predijimos que esta recomendación podría ahorrar entre 0,4 y 0,6 segundos.
Después de tres años de trabajo, la técnica mejorada de Douglass le permitió reducir en 0,44 segundos su tiempo en los 200 metros braza. Unos meses después, en 2023, batió el récord estadounidense en la prueba con un tiempo de dos minutos y 19,3 segundos, lo que supone una reducción de 0,29 segundos respecto del récord anterior, de 2012.
¿El modelo ya ha sido probado?
Sí, en la Universidad de Virginia, sede de las investigaciones de gemelos digitales y aquí algunos de sus resultados:
Las mujeres poseen actualmente los récords de la NCAA y de Estados Unidos en cuatro de las cinco pruebas de relevos, y cinco récords individuales de la NCAA y de Estados Unidos
El equipo masculino de la UVA posee el récord de Estados Unidos en el relevo de estilo libre de 200 yardas
La UVA posee más récords que cualquier otro equipo universitario de Estados Unidos
Cuatro atletas olímpicos estadounidenses de 2021 se beneficiaron del modelado de gemelos digitales trayendo cada uno una presea de Tokio
La maratonista de dos corazones
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