Ingenieros del MIT han creado un marco para identificar patrones clave que preceden a un evento extremo.
Eventos extremos como una ola asesina que se eleva desde las aguas tranquilas, o la inestabilidad dentro de una turbina de gas, incluso la extinción repentina de especies, los cuales pueden ocurrir todos sin previo aviso.
A menudo es imposible predecir cuándo irrumpirán tales estallidos de inestabilidad, particularmente en sistemas con una mezcla compleja y cambiante de jugadores y piezas.
¿En qué consiste?
En el estudio el equipo del MIT desarrolló un algoritmo de computadora que utiliza ecuaciones y datos disponibles, para identificar las señales de advertencia (precursores) de eventos extremos, que son más probables de ocurrir en el mundo real.
El algoritmo actúa como un tamiz para eliminar los precursores que no se ven realmente en el mundo real.
El equipo del MIT, probó el método en lo que se conoce como el «Santo Grial» de los eventos extremos, o sea en los flujos de fluidos turbulentos que describen la dinámica de un fluido caótico, por ejemplo, en la dinámica del clima en forma de precipitaciones extremas, y en eventos como la circulación del océano, o en el flujo de aire alrededor de un motor a reacción.
En esos fluidos turbulentos buscaron los precursores que su método predecía.
El resultado fue que los precursores elegidos se convirtieron en eventos extremos entre 75 y 99 por ciento del tiempo, dependiendo de la complejidad del flujo de fluido que estaban simulando.
«Actualmente no existe un método para explicar cuándo ocurren estos eventos extremos», dice Themistoklis Sapsis, profesor asociado de mecánica e ingeniería oceánica en el MIT.
Se puede aplicar a cualquier evento del mundo real
Este método es posible aplicarlo a todo tipo de sistemas que podrían ocurrir en el mundo real.
Sapsis, junto Mohammad Farazmand, publicaron sus resultados en la revista Science Advances.
Según Sapsis, el marco es lo suficientemente general como para aplicar a una amplia gama de sistemas en los que pueden ocurrir eventos extremos.
«Esto ocurre en lugares aleatorios alrededor del mundo, y la pregunta es si podemos ser capaces de predecir dónde ocurrirán estos vórtices o hotspots de eventos extremos», dice Sapsis.
“Si puedes predecir dónde ocurrirán estos eventos, tal vez puedas desarrollar algunas técnicas de control para evitarlos».
El equipo del MIT piensa aplicar la técnica a escenarios en los que el fluido fluye contra un límite o una pared, por ejemplo, en los flujos de aire alrededor de los aviones de reacción, y en el caso de las corrientes oceánicas contra las plataformas petrolíferas.
Esta investigación fue apoyada en parte, por la Oficina de Investigación Naval, la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea y la Oficina de Investigación del Ejército de Estados Unidos.
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