IA-MADERA: Inteligencia artificial para el diseño generativo y sísmico de estructuras de madera

El diseño estructural de edificios de madera requiere integrar múltiples restricciones: desempeño sísmico, resistencia, rigidez, estabilidad, eficiencia material, constructibilidad, arquitectura, normativa y criterios de sustentabilidad. Esta oportunidad de investigación busca desarrollar una primera versión de un sistema de inteligencia artificial capaz de apoyar el diseño predictivo y generativo de estructuras de madera, con énfasis en edificios sometidos a demandas sísmicas.

El objetivo general es construir un prototipo computacional que combine modelos predictivos, modelos generativos y herramientas de análisis estructural para proponer alternativas de diseño de edificios de madera. El sistema deberá ser capaz de recibir parámetros de entrada, tales como número de pisos, sistema estructural, luces, materialidad, configuración de muros o marcos, zona sísmica y criterios de desempeño, y generar como salida alternativas estructurales preliminares, métricas de desempeño y archivos o insumos útiles para modelos estructurales.

Durante el proyecto, el/la estudiante podrá trabajar en una o más de las siguientes líneas:

1)Construcción de una base de datos de diseños estructurales de madera, reales, sintéticos o parametrizados, considerando variables geométricas, estructurales y sísmicas.
2)Desarrollo de modelos predictivos para estimar respuestas estructurales preliminares, tales como desplazamientos laterales, derivas de entrepiso, demanda sísmica, rigidez global, masa estructural, cantidad de material o indicadores de desempeño.
3)Implementación de modelos generativos u optimización computacional para proponer configuraciones estructurales alternativas, por ejemplo distribución de muros, marcos, diagonales, elementos de CLT, glulam u otros sistemas de madera.
4)Automatización de cálculos estructurales preliminares, generando notebooks, scripts o rutinas que permitan evaluar rápidamente alternativas de diseño.
5)Generación de inputs para modelos estructurales, tales como archivos, parámetros o geometrías exportables a herramientas de análisis mediante Python, APIs, formatos interoperables o flujos tipo BIM/FEA.
6)Validación inicial del sistema, comparando resultados del modelo de IA con casos de referencia, reglas simplificadas de diseño estructural o simulaciones numéricas.

La oportunidad está orientada a estudiantes interesados/as en la intersección entre ingeniería estructural, inteligencia artificial, diseño generativo, sismorresistencia, construcción en madera y modelación computacional. No se espera que el/la estudiante domine todas estas áreas desde el inicio; el proyecto puede ajustarse según su perfil, priorizando programación, análisis estructural, diseño computacional, visualización o revisión técnica.