Az orvostudománytól az ipari formatervezésig, a tőzsde viselkedéséig vagy a volánnál való elalvás kockázatához. Semmi sem tűnik túl összetettnek a szimulációs programok új generációi számára. Matematikai modellek és az egyre erőteljesebb technológiák alapján "másolataik" egyre inkább hasonlítanak a valóságra

Nem látjuk őket, de befolyásolják az életünket, biztosítva az alapokat, amelyek lehetővé teszik a társadalom tudományos és technológiai fejlődését. Matematikai modellek, a valóság számokkal való ábrázolása. Nem hiába, ez volt az egyik érv ahhoz, hogy a 2000-es évet az UNESCO a matematika világévévé nyilvánítsa, amely elengedhetetlen tudományág a modern társadalom fejlődésében. Mindazt, amit látunk, számokkal ábrázolhatjuk, de meg lehet fordítani a táblázatokat is: ugyanazok a modellek lehetővé teszik számunkra az alternatív világ "felépítését". Virtuális dimenzió, amelyben kézzelfogható eredményeket lehet elérni a tévedés lehetőségének minimalizálása mellett, és amely egyre nagyobb érdeklődést vált ki olyan sokféle területen, mint a repülőgépipar, az autóipar vagy az orvostudomány.

világ

Kik ennek a technológiai fejlődésnek az építészei? A hiba nagy része a matematikai modellező szoftverek tervezésével foglalkozó egyik legnagyobb cég, a The Mathworks mérnökeiben rejlik, amely 17 éve dolgozik ezen alkalmazásokon. Fő eszköze, a «Simulink» egy szoftver, amely lehetővé teszi a rendszerek szimulációját és modellezését, hogy kutatási projekteket hajtson végre a számítógépen keresztül. "Előnye, hogy matematikai modelleket készíthet bármely valós környezetből, szimulálva a viselkedést, anyagokat vagy struktúrákat, értékelve azok teljesítményét és szükség szerint módosítva a tervezésüket" - magyarázza Miguel Ángel Braojos, a Mathworks spanyolországi igazgatója.

Kevesebb hibahatár

Így a modellek szinte végleges prototípusok formájában átültethetők a való világba, ami óriási idő- és pénzmegtakarítást jelent, valamint csökkenti a hibahatárokat. Ez a több mint száz országban jelen lévő vállalat egy speciális fejlett számítási csomaggal dolgozik, amelyet az egyes területekhez igazított különböző eszközök egészítenek ki.

Az egyik terület, ahol ezek az alkalmazások gyakorolják a legnagyobb hatást, a biotechnológia. Jelenleg a Mathworks szoftvereket kínál kutatási projektek fejlesztésére hazánk különböző csapataiban. Közülük a Santiago de Compostela Egyetem Orvostudományi Karának a kutatása, amely a sugárterápiás dózisok "megtakarításán" dolgozik agydaganatos betegeknél. A páciens agyának háromdimenziós szimulációjáról szól, és számos paraméteren keresztül lehetővé teszi, hogy megismerje azokat a hatásokat, amelyeket egy munkamenet különböző pontjaiban gyakorolna. Ez lehetővé teszi a sugárterhelés optimalizálását a daganat elpusztítása érdekében, más szervekre gyakorolt ​​nemkívánatos hatás nélkül.

A Katalóniumi Műszaki Egyetem Orvosbiológiai Mérnöki Kutatóközpontja és a Trias i Pujol Alapítvány egy újabb alkalmazást fejleszt ki, amely lehetővé teszi az obstruktív alvási apnoe szindróma (OSAS) diagnosztizálását, amely betegség megakadályozza az embereket normális alvás közben. azok, akik szenvednek tőle, mivel ez kis akaratlan szüneteket okoz a légzésükben, és ennek súlyos következményei lehetnek, például agyvérzés. A matematikai modelleknek köszönhetően könnyen diagnosztizálható, hogy a beteg apnoe-ban szenved-e, ha „meghallgatja” horkolásukat. A nyakad mellé helyezett érzékelő rögzíti a légzés áramlását éjszaka, ezt a felvételt a jelfeldolgozó szoftver elemzi. Az elemzés lehetővé teszi konkrét betegmodellek alapján az apnoék számának és időtartamának azonosítását, ami sokkal gyorsabb diagnózist kínál.

A matematikai modelleknek nemcsak nagy előnyei vannak az orvostudomány területén, hanem nagy segítséget nyújtanak az ipari formatervezésben is. Az ebben az ágazatban nagyon virágzó autóipar egyike azoknak, amelyek a legjobban profitálnak alkalmazásaiból. Nem meglepő, hogy a világ összes autóipari vállalata dolgozik velük, a Mercedes Benz-től a BMW-ig vagy a Toyotáig. A Mathworks rendszer ezeknek a vállalatoknak képviseli az elsőket, akik a matematikai modellekre figyelnek, ami dollármillió megtakarítást jelent, mivel lehetővé teszi a modellek PC-n történő tesztelését anélkül, hogy prototípust kellene gyártani.

A beruházások hiánya

Így a kereket fejlesztő mérnöknek saját programja van egy szimulációs könyvtárral, amelyek segítenek megismerni, hogy ez a rész hogyan fog viselkedni különböző helyzetekben: ellenáll-e egy erős ütésnek, vagy ellenáll-e a zord időjárásnak. Ugyanígy van egy alkalmazás az autó többi alkatrészére is, amely később és az összes elem összekapcsolása után egy "virtuális" prototípust alkot, de minden garanciával, hogy ha valódi, ugyanúgy működne.

A virtuális technológia egyben olyan nemzetközi projektek kidolgozásának alapját is szolgálta, mint például az edzőgépek megtervezése az űrhajósok élettanának tanulmányozására a súlytalanságban, vagy a vadászgép repülőinek motorjainak és vezérlőrendszereinek szimulátora. A sikerek hosszú listája kibővíthető, ha mind a hatóságok, mind a magánszektor matematikai modellekre fogad. "Van az alapvető technológia, de nincs a szükséges telepítés" - mondja Braojos, aki szerint több erőforrást kellene fordítani a K + F-re, mivel "a technológiai átvétel mértéke, a kíváncsiság és az érdeklődés nagyon jó".