No hi ha Google ni GPS sense càlculs ni models computacionals
Els invents més populars s’han creat gràcies a l’aplicació d’aquesta ciència
BarcelonaNomés cal entrar a Google i fer una simple cerca, per exemple amb la paraula estadística, per veure la quantitat d’entrades que hi ha d’aquest concepte, en aquest cas 32.200.000. Evidentment la xifra varia en funció del terme que es busca: amb geometria en surten 21.100.000 i amb càlcul 5.610.000.
Però a banda de trobar la xifra, Google també té l’habilitat de situar gairebé sempre a la seva primera pàgina l’enllaç que més t’interessa. Com ho aconsegueix? A través de càlculs matemàtics i de models computacionals. “Fa una espècie de cens que s’encarrega de fer rànquings amb les paraules. Per dur-ho a terme utilitza diversos criteris com les cerques que fas més sovint o el que més clica la gent que té un perfil similar al teu”, explica Carlos D’Andrea, professor del departament de matemàtiques de la Universitat de Barcelona (UB). El tipus de càlcul matemàtic que es fa servir, assegura el professor, és senzill: “S’explica a primer de carrera, el que és complicat és la manera d’implementar-ho perquè la gent ho utilitzi. Aquí recau l’èxit del cercador”.
Com passa amb Google, hi ha milers d’invents en què és necessària la intervenció de les matemàtiques i que tenen una repercussió directa en la societat.
Quiròfans virtuals i pacients 3D
La revolució tecnològica ha provocat que en medicina s’estiguin generant moltes dades. Per calcular-les s’utilitzen les matemàtiques aplicades. S’estan desenvolupant sobretot en tres àmbits: en les imatges mèdiques, en la simulació en cirurgia i en la genètica. En el primer cas ajuden en el diagnòstic de tumors cerebrals o càncers de mama, entre d’altres. “Permeten visualitzar amb molta més precisió quina és la mida del tumor o simular quina seria la seva recuperació”, explica Antoni Susin, doctor en matemàtiques aplicades i professor de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). En el segon àmbit permeten planificar i assajar una operació, com ara una laparoscòpia. “Es calculen les dades i després es fa una simulació, i així el cirurgià, abans de fer l’operació real, ja sap què es trobarà”, explica Susin. Aquesta ciència fins i tot permet fer una mena de quiròfan virtual, ja que amb les dades d’una ressonància magnètica es pot muntar una reproducció en 3D del pacient. Pel que fa a l’anàlisi de dades en genètica, les matemàtiques aplicades ajuden a reconèixer quin efecte té un determinat gen sobre una malaltia. “Es fa a través de models d’estadística”, puntualitza el professor.
Un sistema d’equacions fa funcionar el GPS
Entendre’n el funcionament és senzill per als matemàtics i no tant per als que no ho són. El que sí que és clar, però, és que sense un sistema d’equacions, entre altres aspectes, no hi hauria GPS, una eina que s’ha convertit en imprescindible per als serveis d’emergència. Hi ha 24 satèl·lits dels Estats Units que estan voltant a gran velocitat per tota la superfície terrestre. Aquests satèl·lits són rellotges “extraordinàriament precisos i sincronitzats” que van enviant senyals a qualsevol tipus de GPS, ja sigui d’un cotxe o d’un mòbil. “A través d’unes equacions i de la distància a la qual el GPS està dels satèl·lits es pot localitzar la teva posició”, explica Joaquim Ortega, professor de la Facultat de Matemàtiques de la UB.
Terratrèmols, huracans i inundacions
Aquesta ciència, però, també serveix per constatar que hi ha fenòmens, com els terratrèmols, que els humans no poden predir. Álvaro Corral, investigador del Centre de Recerca Matemàtica, estudia esdeveniments extrems: “Pots fer una estadística de l’energia que allibera un terratrèmol, però el que t’ensenyen aquests models és que la intensitat dels sismes reals és impossible de predir”. Passa el mateix, segons Corral, amb els huracans i les inundacions.
Tenint en compte, doncs, que molts d’aquests invents o fenòmens capten per si sols l’atenció tant dels nens com dels adults, com s’explica la reticència de la societat cap a les matemàtiques? Els professors coincideixen a assenyalar que tot i la revolució tecnològica, a les escoles es continua ensenyant la matèria com fa cent anys. “En la majoria de casos, a més, només amb llapis i papers”, diuen. L’única manera de canviar la percepció, per tant, és actualitzar els continguts. “Per exemple, en lloc de fer arrels quadrades s’hauria d’ensenyar com funciona una hipoteca”, diu Corral. Alguns, però, també entonen el mea culpa de la percepció que té d’ells la societat: “Hi ha matemàtics que fan un tipus de recerca molt teòrica, que tot i ser important és difícil de comunicar a la societat”, conclou Susin.
T'atreveixes a resoldre aquests problemes? Juga-hi amb la família