Від медицини до промислового дизайну, поведінки фондового ринку або ризиків заснути за кермом. Ніщо не здається надто складним для нових поколінь моделювальних програм. Спираючись на математичні моделі та дедалі потужніші технології, їх «копії» все більше нагадують реальність
Ми їх не бачимо, але вони впливають на наше життя, забезпечуючи основи, що дозволяють науково-технічному розвитку суспільства. Вони є математичними моделями, представленням дійсності через числа. Не даремно це був один з аргументів того, що 2000 рік був оголошений ЮНЕСКО Світовим роком математики, важливою дисципліною в розвитку сучасного суспільства. Все, що ми бачимо, може бути представлене цифрами, але також можливо перевернути таблиці: ті самі моделі дозволяють нам «будувати» альтернативний світ. Віртуальний вимір, в якому можна отримати відчутні результати, мінімізуючи можливість помилок, і який дедалі більше привертає більший інтерес до таких різноманітних галузей, як аерокосмічна, автомобільна або медицина.
Хто архітектори цього технологічного прогресу? Велика частина "вини" лежить на інженерах The Mathworks, однієї з найбільших компаній, що займається розробкою програмного забезпечення для математичного моделювання, яка працює над цими додатками вже 17 років. Його основним інструментом, «Simulink», є програмне забезпечення, що дозволяє моделювати та моделювати системи для здійснення дослідницьких проектів за допомогою комп'ютера. "Перевага, яку він представляє, полягає в тому, що він може створювати математичні моделі будь-якого реального середовища, імітуючи поведінку, матеріали або конструкції, оцінюючи їх ефективність та коригуючи їх дизайн відповідно", пояснює генеральний директор The Mathworks в Іспанії Мігель Анхель Браохос.
Менше похибки
Таким чином, моделі можуть бути застосовані на практиці, назад у реальний світ, у вигляді майже остаточних прототипів, що представляє величезну економію часу та грошей, а також зменшення похибки. Ця компанія, яка присутня в більш ніж ста країнах, працює з базовим розширеним пакетом розрахунків, який доповнюється різними інструментами, адаптованими до кожної конкретної галузі.
Однією з галузей, де ці програми мають найбільший вплив, є біотехнологія. В даний час The Mathworks надає програмне забезпечення для розробки дослідницьких проектів у різних командах нашої країни. Серед них медичний факультет Університету Сантьяго де Компостела, який працює над "економією" доз променевої терапії у пацієнтів з пухлинами головного мозку. Це тривимірна імітація мозку пацієнта і дозволяє нам через ряд параметрів дізнатись, який вплив матиме сеанс на різні точки. Це дозволяє оптимізувати дози опромінення для знищення пухлини без небажаного впливу на інші органи.
Ще одна програма, розроблена Центром досліджень біомедичної інженерії Політехнічного університету Каталонії та Фондом Тріаса і Пуйоля, що дозволить діагностувати синдром обструктивного апное сну (OSAS), захворювання, яке заважає людям спати у звичайних умовах ті, хто страждає нею, оскільки це спричиняє невеликі мимовільні паузи в диханні, що може мати серйозні наслідки, такі як інсульти. Завдяки математичним моделям легко діагностувати, чи страждає пацієнт апное, «прослуховуючи» їх хропіння. Датчик, розміщений біля вашої шиї, реєструватиме ваш дихальний потік протягом ночі, запис, який буде аналізуватися програмним забезпеченням для обробки сигналів. Аналіз дозволяє на основі конкретних моделей пацієнтів визначити кількість апное та їх тривалість, що забезпечує набагато швидший діагноз.
Математичні моделі не тільки мають великі переваги в галузі медицини, але й служать великою підмогою для промислового дизайну. Автомобільний світ, що процвітає у цьому секторі, є одним із тих, які найбільше виграють від його застосування. Не дивно, що з ними працюють усі автомобільні компанії у світі - від Mercedes Benz до BMW або Toyota. Система Mathworks представляє для цих компаній перші, хто звернув увагу на математичні моделі, заощадивши мільйони доларів, оскільки дозволяє тестувати моделі на ПК без необхідності виготовлення прототипу.
Відсутність інвестицій
Таким чином, інженер, який розробляє колесо, має власну програму з бібліотекою симуляцій, які допомагають йому знати, як поводитиметься ця деталь у різних ситуаціях: чи витримає вона сильний удар, чи буде стійкою до негоди. І так само є додаток для решти компонентів автомобіля, який згодом і після з'єднання всіх елементів сформує "віртуальний" прототип, але з усіма гарантіями, що, якщо він буде реальним, він буде працювати так само.
Віртуальна технологія також послужила основою для розробки міжнародних проектів, таких як проектування тренажерів для вивчення фізіології космонавтів у невагомості або імітатор двигунів та систем управління винищувачем. Довгий перелік успіхів, який можна було б розширити, якби влада та приватний сектор зробили ставку на математичні моделі. "Існує основна технологія, але не необхідне розгортання", - говорить Браохос, який припускає, що потрібно було б приділяти більше ресурсів науково-дослідним роботам, оскільки "ступінь технологічного прийняття, цікавість та інтерес дуже хороші".