Científicos da USC e a UVigo lograron facer un código, baseado no concepto da NASA xemelgo dixital, para predecir cunha simulación virtual a evolución de doenzas como a covid-19 a curto e longo prazo. Tamén permitea observación de como tería sido o desenrolo da pandemia de non haber adoptado as diferentes medidas feitas ata o de agora.
Os investigadores pertencen na súa maior parte ao CITMAga (Centro de Investigación e Tecnoloxía Matemática de Galicia) e teñen publicado o seu artigo na revista Mathematical Methods in the Applied Sciences, baixo o título ‘Concept and solution of digital twin based on a Stieltjes differential equation’ . Nel tómase como punto de partida a noción de xemelgo dixital, un concepto que xurdiu coa vontade de mellorar a simulación do modelo físico dunha nave aeroespacial. En concreto,é unha representación virtual dun obxecto, proceso ou servizo físico.
Estas réplicas virtuais son utilizadas para crear simulacións antes de aplicar cambios nos obxectos reais. Trátase de recompilar datos para predicir como pode ser o seu comportamento futuro. Deste xeito, os investigadores traballan con tres elementos: os datos reais da pandemia, un modelo virtual e a interacción entre a realidade e o devandito modelo.
O equipo de científicos sinala a importancia desta achega pois é aplicable a outras doenzas. “Podemos predicir o avance da gripe cunha elevadísima precisión, o que é fundamental para a toma de decisións”, afirman, e “sería moi útil en futuras epidemias”, conclúen. Esta investigación contou co apoio da Agencia Estatal de Investigación, o Instituto de Salud Carlos III e da Xunta de Galicia.
A posibilidade de predecir o futuro
No caso da pandemia por mor da covid, producíronse múltiples situacións e toma de decisións para evitar o contaxio. “O que fixemos foi empregar a idea de xemelgos dixitais para definir un modelo de tipo compartimental que nos permite actualizar as distintas taxas coa periodicidade axeitada e poder predecir o futuro cun alto grao de precisión”, sinala Juan José Nieto, catedrático de Análise Matemática da USC.
O traballo consiste en dividir a poboación total en grupos (dependendo do estado de saúde) e despois estudar o nivel de propagación dunha determinada enfermidade. “A idea principal é que os obxectos reais e dixitais estean relacionados de tal maneira que os datos flúan do sistema real ao virtual, e a información do dixital estea dispoñible para comprender e predicir a evolución do sistema real, ou incluso actuar sobre el para modificar o seu comportamento”, explican os matemáticos no artigo.
Para poder incrementar máis a precisión das predicións, os investigadores, empregaron una ferramenta denominadas derivadas de Stieltjes que permiten ter en consideración procesos e, xunto co código desenvolvido, facer predicións da evolución da pandemia a curto, medio e longo prazo, tomando en consideración o acontecido ata unha data determinada e constatar como tería sido a evolución en diferentes escenarios hipotéticos. “Son futuros que non se produciron, algúns deles afortunadamente”, sinalan os investigadores.
Referencia: Concept and solution of digital twin based on a Stieltjes differential equation (Publicado en Mathematical Methods in the Applied Sciences)
