Πρωτοποριακή μέθοδος από Έλληνα ερευνητή του MIT

Κατηγορία NEWS, Καινοτομίες

ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΕΣ

Youmagazine Newsroom

 

Έλληνας ερευνητής του MIT επινόησε έναν τρόπο για να εντοπίζει εκ των προτέρων σημάδια-κλειδιά που προηγούνται ενός ακραίου γεγονότος.

Ο Θεμιστοκλής Σαψής, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων και Ναυπηγών Μηχανικών του MIT. Πηγή: http://meche.mit.edu
ν

ΕΝΑΝ νέο αλγόριθμο υπολογιστή, που βοηθά στην πρόβλεψη των ακραίων γεγονότων κάθε είδους στη στεριά, στη θάλασσα και στον αέρα, ανέπτυξε ένας Έλληνας ερευνητής του Πανεπιστημίου MIT των ΗΠΑ.
Όπως γνωρίζουμε όλοι, πολλά ακραία συμβάντα συμβαίνουν χωρίς καμία προειδοποίηση, είτε πρόκειται για ένα κύμα-τέρας που εμφανίζεται από το πουθενά στον ωκεανό για να καταπιεί ένα πλοίο, είτε για την απρόσμενη εξαφάνιση ενός είδους ζώου στη φύση, είτε για την ξαφνική δυσλειτουργία μιας μηχανής αεροπλάνου. Συχνά είναι αδύνατον να προβλεφθεί πότε ένα τέτοιο ξέσπασμα «αστάθειας» θα κάνει την εμφάνισή του, ιδίως στα πολύπλοκα συστήματα με πολλά αλληλεξαρτώμενα μέρη.
Όμως ο Θεμιστοκλής Σαψής (Themistoklis Sapsis), αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων και Ναυπηγών Μηχανικών του MIT, μαζί με τον συνεργάτη του kai μεταδιδακτορικό ερευνητή Μοχαμάντ Φαραζμάντ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Science Advances, επινόησαν έναν τρόπο να εντοπίζουν εκ των προτέρων σημάδια-κλειδιά που προηγούνται ενός ακραίου γεγονότος.
Η μελέτη έχει τίτλο A variational approach to probing extreme events in turbulent dynamical systems.
Η τεχνική μπορεί να εφαρμοσθεί σε μια ευρεία γκάμα πολύπλοκων συστημάτων, τα οποία φαίνεται πως «εκπέμπουν» τα δικά τους προειδοποιητικά μηνύματα, αρκεί να μπορεί κάποιος να τα «ακούσει».
Δεν είναι τυχαίο ότι η μελέτη του Έλληνα μηχανικού ενδιαφέρει τις ένοπλες δυνάμεις των ΗΠΑ, γι’ αυτό και χρηματοδοτείται από τα Γραφεία Ερευνών και των τριών Όπλων (Ναυτικού, Αεροπορίας και Στρατού Ξηράς).
«Σήμερα δεν υπάρχει καμία μέθοδος που να εξηγεί πότε θα συμβούν αυτά τα ακραία συμβάντα. Εφαρμόσαμε τη νέα μέθοδό μας σε χαοτικές ροές ρευστών, που είναι το Άγιο Δισκοπότηρο των ακραίων γεγονότων. Αν μπορούμε να προβλέψουμε αυτές, τότε ελπίζουμε ότι θα είμαστε σε θέση να εφαρμόσουμε κάποιες στρατηγικές ελέγχου για να αποφύγουμε αυτά τα ακραία συμβάντα», δήλωσε ο Σαψής.
ν

Συνδυάζοντας μαθηματικά με πραγματικά δεδομένα

Έως τώρα, οι προσπάθειες πρόβλεψης ακραίων γεγονότων βασίζονται στην επίλυση δυναμικών εξισώσεων με απίστευτα πολύπλοκους μαθηματικούς τύπους, προκειμένου να προβλεφθεί η εξέλιξη ενός πολύπλοκου δυναμικού συστήματος σε βάθος χρόνου. Όμως, σύμφωνα με τον δρα Σαψή, η φυσική αρκετών πολύπλοκων συστημάτων δεν έχει ακόμη κατανοηθεί επαρκώς και η μοντελοποίησή τους εμπεριέχει σοβαρά λάθη. Συνεπώς οι αντίστοιχες μαθηματικές εξισώσεις δεν είναι ρεαλιστικές.
Αλλά, όπως λέει, ακόμη και στα συστήματα εκείνα όπου η φυσική τους κατανοείται επαρκώς, υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός αρχικών συνθηκών με τις οποίες μπορεί κανείς να τροφοδοτήσει τις σχετικές δυναμικές εξισώσεις, με συνέπεια να προκύπτει ένας εξίσου τεράστιος αριθμός πιθανών αποτελεσμάτων, πράγμα που καθιστά σχεδόν αδύνατη την πραγματική πρόβλεψη ενός ακραίου συμβάντος.
Ο Σαψής δημιούργησε έναν αλγόριθμο υπολογιστή, που συνδυάζει τόσο τις εξισώσεις όσο και τα πραγματικά διαθέσιμα δεδομένα. Ο συνδυασμός αυτός βοηθά καλύτερα στην πρόβλεψη των ακραίων συμβάντων στον πραγματικό κόσμο.
Ο Θεμιστοκλής Σαψής αποφοίτησε από τη Σχολή Ναυπηγών Μηχανικών του ΕΜΠ το 2005 και πήρε το διδακτορικό του από το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του ΜΙΤ το 2011, όπου διεξήγαγε και μεταδιδακτορική έρευνα. Από το 2016 είναι αναπληρωτής καθηγητής στο ίδιο Τμήμα του ΜΙΤ. Μέχρι σήμερα έχει τιμηθεί με 16 βραβεία και διακρίσεις για το ερευνητικό έργο του.
ν

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ