DEEC TALK: como utilizar a inteligência artificial para tornar as smart grids mais eficientes

No dia 9 de abril decorreu a 2.ª DEEC TALK, onde Dr. Tarlochan Sidhu conduziu a palestra Can Artificial Inteligence make Smart Grids 'Smarter'?. A apresentação foi feita pelo professor Ayman Radwan, que introduziu o orador.
Dr. Tarlochan Sidhu é atualmente professor na Universidade Tecnológica de Ontario, onde foi Decano da Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas de 2012 a 2020. Publicou mais de 300 artigos, possui várias patentes internacionais, proferiu inúmeras palestras convidadas e prestou serviços de consultoria para indústrias de energia em todo o mundo. É reconhecido como especialista em redes inteligentes, automação de subestações e micro-redes, e já contribuiu também com liderança técnica para grupos de trabalho internacionais, incluindo o Power System Relaying Committee (PSRC) da IEEE e a CIGRE (França).

O investigador começou por abordar a diversidade de definições de smart grid, realçando que, ao longo das últimas décadas, tem existido um aumento da informação digital e das tecnologias dos sistemas de controlo, com o objetivo constante de otimizar os recursos e as operações na rede, mantendo a ciber-segurança. Por outro lado, tem também crescido a aposta em energias renováveis, onde os sistemas são cada vez mais descentralizados e existem mais produtores de energia, ou seja, a produção é realizada a várias escalas, adaptadas, por exemplo, a regiões, e a energia circula em duas direções - o consumidor final não só recebe energia da rede elétrica como também pode fornecê-la à mesma, algo que levanta novos desafios.

Mas como poderá ser utilizada a inteligência artificial? As tecnologias fundamentais da IA incluem a aprendizagem automática, o processamento de linguagem, a robótica, a IA generativa e a representação de conhecimentos através de sistemas, algo que, nas smart grids, poderá ser utilizado para o desenvolvimento de ferramentas de apoio à rede elétrica com objetivos como a previsão e otimização de recursos. Desta forma, a IA é treinada para aprender padrões, através da recolha e análise de dados, da aprendizagem automática de padrões e do processamento de linguagem, e dar respostas eficientes relativas à gestão de energia, inclusivamente em situações de falhas na rede.

Para explicar melhor este conceito, Dr. Tarlochan Sidhu referiu como exemplo um estudo em que esteve envolvido que colocou a questão se seria possível utilizar deep learning e redes neuronais - onde o sistema aprende padrões e repete-os - para a gestão de linhas de distribuição de energia, considerando falhas no funcionamento das mesmas. Desta forma, foram fornecidos dados para que a inteligência artificial obtivesse a capacidade de detetar as falhas em tempo real, a direção das mesmas - se o problema foi no lado da carga (consumidor final) ou da fonte de energia - e adotar uma estratégia de proteção. No entanto, embora o sistema desse respostas mais eficientes à rede em relação aos métodos tradicionais, mantendo a performance em situações de falha, funcionava como uma "caixa negra", não sendo conhecido o processo de resposta na totalidade, gerado pela IA, algo que o investigador sublinhou ser muitas vezes um obstáculo para a indústria. Posteriormente, foram também realizados estudos para obter possíveis explicações para o comportamento do sistema.

Desta forma, destaca que a IA, além da previsão, pode também ter um papel no equilíbrio de carga, incluindo na deteção de falhas e no controlo da rede elétrica, visando a integração de energias renováveis e de veículos elétricos. Para isso, é necessária a recolha de informação, tendo em conta fatores como o volume, a velocidade de comunicação, os tipos de medição, o valor dos dados, a qualidade e precisão dos mesmos, algo que poderá ser feito por sensores inteligentes, que monitorizam a rede e dão resposta à mesma.
Tendo em conta as diferentes necessidades associadas à rede elétrica de cada região, Dr. Tarlochan Sidhu falou também sobre as aplicações que poderão ser desenvolvidas, tendo em conta o panorama mundial, e os desafios desta área. Entre eles, além da dificuldade de aceitação geral de mecanismos de IA inexplicáveis, o investigador realçou a preocupação com riscos que coloquem em causa a ciber-segurança, assim como com questões associadas à ética e privacidade.

A palestra terminou com a partilha de alguns testemunhos relativos à perceção da utilização da inteligência artificial, destacando algumas frases de investigadores como Rodney Brooks, diretor do Laboratório de Inteligência Artificial e Ciência da Computação do MIT.
O que os grandes modelos de linguagem são bons em fazer é dizer como uma resposta deve soar, o que é diferente de o que a resposta deve ser.
Rodney Brooks