El grupo
de investigación “ModSim”, de la facultad de Ingeniería, de la Universidad
Nacional de Chimborazo, desarrolla una investigación basada en “autómatas
celulares” que permiten simular sistemas de fluidos dinámicos, como los lahares
volcánicos, flujos de lodo y detritos.
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| Ph.D. Guillermo Machado, trabajando en su proyecto |
Entrevistamos
al Ph.D. Guillermo Machado, subdirector del proyecto “Autómatas celulares
macroscópicos para la modelización y simulación de fenómenos complejos”, basado
en su tesis doctoral realizada en la Universidad de la Calabria (Italia), quien
nos explicó los alcances de su trabajo y el impacto en la sociedad ecuatoriana.
¿Cómo nació la idea de investigar el flujo
de lahares volcánicos?
Durante
mis estudios de doctorado, el grupo de investigación en Italia estuvo implicado
en el desarrollo del paradigma computacional de autómatas celulares y la
simulación de flujos de superficie. Entonces, tuve la oportunidad de
informarles que en Ecuador hay muchos volcanes, veintisiete activos y siete
peligrosos, entre ellos el Cotopaxi, Tungurahua y Guagua Pichincha.
Les
expliqué a mis compañeros de investigación que yo pertenezco a la zona centro,
donde el Tungurahua afectaba a la provincia de Chimborazo, por lo que me
propusieron la realización de un modelo para simular flujos de superficie,
comúnmente llamados lahares, pero no con ecuaciones diferenciales y derivadas
parciales, sino con la alternativa del paradigma computacional de autómatas
celulares.
¿Qué objetivo se planteó con esta
investigación?
Los
deslizamientos de movimiento rápido de tipo flujo como lahares, flujos de lodo
y detritos, dan lugar a desastres naturales muy destructivos, como la pérdida
de vidas humanas y daños materiales a su paso. La simulación de estos fenómenos
pueden ser una herramienta importante para la gestión de riesgos en las
regiones amenazadas.
¿Cuál es la naturaleza del paradigma
computacional que utilizan?
Cuando
los matemáticos hacemos el modelo de un problema de la naturaleza, describimos
el fenómeno en una fórmula matemática, pero cuando es muy complejo lo que
hacemos es discretizar para resolverlo, mientras que con los autómatas
celulares ya está discretizado; es decir, nos ahorramos todo este proceso.
¿En dónde aplicó este paradigma?
En mi
tesis pude aplicar este paradigma computacional en el volcán Tungurahua, para
lo cual necesité un procesador poderoso, que existe en los laboratorios
italianos, el cual permitió realizar la simulación.
¿A partir de su graduación como doctor,
surge la necesidad de profundizar y ampliar el tema?
Sí, hemos
realizado el primer modelo, que simula lahares secundarios en el Tungurahua,
después mejoramos el modelo y trabajamos también con el Cotopaxi, con datos
tomados del Instituto Geofísico (IG) y de otros investigadores de Universidades
como la de Búfalo (Estados Unidos) y la Universidad de Nariño (Colombia).
Lo que
nosotros queremos, relacionados siempre con la Universidad de la Calabria, es
mejorar el modelo para simular los flujos de los volcanes en todo el mundo y
desarrollar un software propio de ecuatorianos, de la Universidad Nacional de
Chimborazo.
¿Cuáles son las etapas del proyecto?
La
primera etapa fue el desarrollo y aprobación del proyecto, desde junio de 2017
y tendrá la duración de un año.
Después
hemos recolectado datos de mi tesis, del IG, de los comités de operaciones de
emergencia cantonales, de tal forma que elaboremos un banco de datos. Nosotros
trabajamos con parámetros físicos y empíricos, así como estados y subestados,
que nos dan las características del suelo y todos los aspectos que entran en el
tema de fluidos dinámicos.
Una
tercera etapa ha sido el mejoramiento del modelo, tratando de ampliar el
espectro de análisis, no solo en los casos cuando los flujos se dan en
ambientes abiertos, como los ríos y quebradas, sino qué pasaría si los flujos
entran en ambientes urbanos, como en Latacunga.
La etapa actual
es el financiamiento, por lo
que hemos buscado socios estratégicos en el I Meeting FUCSIE, realizado en
Quito del 28 al 30 de agosto, que es un foro universitario para la cooperación
científica entre Italia y Ecuador.
¿Qué actividades podrán realizar si
obtienen el financiamiento necesario?
Nos
interesa realizar un estudio de campo, porque requerimos tener información
actualizada. Para ello necesitamos instrumentos de medición; computadores con
mutiprocesadores, capaces de hacer millones de cálculos en forma paralela.
¿Quiénes conforman el grupo de
investigación?
Por el
momento, lo integramos dos docentes de la Universidad Nacional de Chimborazo:
la Ph.D. Lorena Molina y mi persona; y, cinco investigadores de la Universidad
de la Calabria, es un equipo multidisciplinario, compuesto por físicos,
informáticos, matemáticos, ambientalistas y de ciencias de la Tierra.
Como
ecuatorianos, lo que queremos es que nuestros profesionales y estudiantes sean
parte del proyecto. Si conseguimos el financiamiento, vamos a involucrar a
nuevos colaboradores, no solo de la Unach sino también de otras universidades
ecuatorianas, tanto en la toma de datos como en el desarrollo del software.
¿Cómo afecta estos conocimientos a la
planificación estatal?
El
objetivo final es la mitigación de riesgos, salvar vidas humanas y planificar
en función de las proyecciones, de tal forma que las instituciones encargadas
de desastres naturales consideren nuestros estudios y tomen decisiones para
posibles escenarios que se den en el futuro.
