L’intelligenza artificiale applicata alle strutture: gli isolatori sismici a smorzamento attivo

Oggi molto spesso si sente parlare di intelligenza artificiale (AI) e dei risvolti positivi e negativi che essa comporta nei settori in cui viene applicata.

Anche il mondo dell’Ingegneria Civile e quello dell’Architettura, seppur in maniera molto lenta, stanno vivendo questa importante evoluzione.

Midjourney, ad esempio, è un software di intelligenza artificiale in grado di creare immagini evocative e suggestive elaborando in pochi secondi dei veri e propri concept architettonici, semplicemente grazie a delle parole chiave inserite dal progettista.

Per quanto riguarda invece l’Ingegneria Civile l’esempio più calzante sono gli isolatori sismici a smorzamento attivo.

Quest’ultimi, a differenza degli isolatori sismici a smorzamento passivo come quelli elastomerici trattati nel precedente articolo, agiscono sulla struttura grazie ad alcuni algoritmi. Essi quindi non la isolano alla base ma applicano delle forze modulate in grado di diminuire, se non annullare, le oscillazioni a cui è sottoposta durante una scossa sismica.

Gli algoritmi su cui si basano questi sistemi di isolamento innovativi sono definiti meta-euristici: sono infatti in grado di risolvere un problema molto velocemente, in alcuni casi fornendo una soluzione approssimata se la complessità computazionale è elevata.

Questi dispositivi, solitamente installati nella sommità dell’edificio, si attivano solo in caso di scossa e contrastano le forze sismiche, applicando a loro volta delle forze alla struttura tramite degli attuatori elettroidraulici o elettromeccanici. Le forze applicate hanno l’obiettivo di influenzare i diversi modi di vibrare della struttura.

L’aspetto positivo è la possibilità di mettere in sicurezza anche le strutture con molti gradi di libertà e quindi con più modi di vibrare significativi.

I dispositivi antisismici attivi calcolano in tempo reale, grazie agli algoritmi dell’intelligenza artificiale, la quantità di forze necessarie attivandosi in seguito alla captazione del movimento della struttura mediante sensori intelligenti posti sulle pareti della struttura stessa.

Essi inoltre presentano altri vantaggi legati all’attenuazione di molte altre azioni dinamiche naturali come quella dovuta al vento.

Ovviamente essi presentano anche degli svantaggi: gli elevati costi di implementazione degli algoritmi e di installazione dei sensori e la possibilità di destabilizzare la struttura nel caso in cui il sistema di controllo non sia ben progettato.