Actividad 1. Conceptos Básicos de la Modelación

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Emplean modelos matemáticos para enfrentar sismos

El modelo funciona como una sonda para detectar el movimiento del fluido a través del subsuelo. En la imagen, terremoto en Haití.

Foto: Reuters

ICyTDF. El Valle de México es la región más poblada del país, por lo que las consecuencias de los fenómenos naturales podrían tener un considerable impacto económico y social, razón por la cual la prevención de desastres resulta de fundamental importancia.

Bajo esta premisa trabajan investigadores de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica del Instituto Politécnico Nacional (ESIME-IPN), encabezados por Alexander Balankin, con

el objetivo de desarrollar modelos matemáticos que permitan contar con un programa de monitoreo relacionado con eventos sísmicos, basado en el comportamiento del subsuelo.

Dicha investigación es financiada, desde el 2009, por el Gobierno del Distrito Federal, a través del Instituto de Ciencia y Tecnología. Sobre el proyecto explica Balankin: “nosotros no trabajamos en predicción, trabajamos en problemas de aguas subterráneas y en sus posibles soluciones para disminuir la gravedad de los desastres”.

Al conjuntar la información de los sismos que se registran en la zona –epicentro, coordenadas, latitud, altitud, magnitud y tiempo de duración– con datos del subsuelo de la ciudad, como son niveles freáticos, porosidades y tipos de suelo se pueden crear modelos matemáticos los cuales posteriormente son transformados en lenguaje computacional y mediante un tratamiento virtual se pueden modelar los suelos.

El modelo generado funciona “como una sonda para detectar los diferentes estratos y el movimiento del fluido a través del subsuelo; para entenderlo, dividimos el suelo en partes pequeñas, estudiamos los diferentes estratos del suelo, ya que no todos son iguales”, explica Didier Samayoa, quien forma parte del Grupo Mecánica Fractal de la ESIME.

Los resultados permitirán predecir las zonas que se verán afectadas con mayor intensidad, para que de esta manera la Secretaría de Protección Civil pueda tomar acciones al respecto y tratar de disminuir los efectos catastróficos de los sismos.

La eficacia de este modelo ya ha sido comprobada mediante modelos sísmicos, explica Samayoa: “Hemos obtenido resultados similares a lo ocurrido en la realidad, se ha trabajado con datos históricos que se reprodujeron en el simulador, lo cual prueba que nuestros modelo es correcto”.

Este proyecto utiliza análisis de geometría fractal, disciplina que trabaja con más exactitud que la llamada euclidiana ya que puede aplicarse en dimensiones fraccionarias, tomando en cuenta las imperfecciones de un elemento.

El Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal ha otorgado a los científicos politécnicos casi $2,000,000.00 para realizar el trabajo que también recibe fondos del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.

Dirigido por Alexander Balankin–científico mexicano de origen ruso quien ha recibido numerosos premios entre los que destaca el Premio de las Ciencias de la UNESCO 2005–, el Grupo de Mecánica Fractal ha incursionado en distintos proyectos entre los que se encuentran modelos de grupos sociales, comportamiento de ductos, así como un modelo de extracción de petróleo, entre otros. Se trata de un grupo pionero en el empleo de la geometría fractal en nuestro país.

Fuente: García, L. (2010, 22 de abril) Emplean modelos matemáticos para enfrentar sismos. La Jornada Ciencias. Recuperado de:

http://ciencias.jornada.com.mx/noticias/emplean-de-modelos-matematicos-para-enfrentar-sismos

2. A partir de la nota elegida, responde las siguientes preguntas:

• ¿Cuál es el sistema de estudio?

El Sistema que se estudio en el primer caso es el de ozono en el aire de la ciudad de México.

• ¿Cuál es el propósito del modelo?

Determinar que tanta probabilidad existe para que los indices de ozono en el aire de la ciudad de México sobrepasen los limites maximos los proximos días.

• ¿Qué variables y qué parámetros puedes identificar?

Las variables que pude identifiacar y que podrian ser son la contaminacion ambiental, la epidemiologia, contaminación ambiental de la industria con paramatros como el tiempo que se tomo de muestra es decir el periodo de los años 2003, 2004 y 2009 aunque se tomo información del 2010 para ser un poco mas exactos a la fecha actual.

• ¿Qué resultados se han obtenido? A partir de esta respuesta comenta si es posible establecer alguna inferencia después de la obtención de resultados

Bueno los resultados que se tomaron es que los resultados no deben propasar los indices de 0.110 ppm para así determiner contingencias para contrarestas ese resultado, como programas “Hoy no circula”, campañas ambientales en la industria.

• ¿Utilizaron simulación?

Si, ya que simularon como se comportaria la contaminación en los días siguientes o incluso años.