معرفی نویسنده

علی میرمصطفی

دانشجوی ارشد بیوانفورماتیک(دانشگاه تربیت مدرس)

ریاضیات می تواند جان انسان را در دریا نجات دهد

ریاضیات می تواند جان انسان را در دریا نجات دهد

هر ساله صدها نفر بر اثر حوادث کشتی و هواپیما در دریا جان خود را از دست می دهند. تیم های اورژانس زمان کمی برای نجات افراد در آب دارند زیرا احتمال یافتن یک فرد زنده پس از شش ساعت کاهش می یابد. فراتر از جزر و مد و شرایط جوی دشوار ، جریانهای ساکن ناپایدار ساحل اغلب عملیات جستجو و نجات را بسیار دشوار می کنند.

بینش جدید در مورد جریان های ساحلی توسط یک تیم تحقیقاتی بین المللی به سرپرستی جورج هالر ، استاد دینامیک غیر خطی در ETH زوریخ ، می‌تواند تکنیک های جستجو و نجات در حال حاضر مورد استفاده را ارتقا بخشد. این تیم با استفاده از ابزارهای تئوری سیستم های دینامیکی و داده های اقیانوس ، الگوریتمی را برای پیش بینی اینکه اجسام و افراد شناور در آب به چه سمتی رانده می‌شوند ، ایجاد کرده است. متیا سررا دانشجوی دکتری سابق ETH و همکار فوق دکتری در هاروارد ، که اولین نویسنده یک مطالعه است که اخیراً در مجله ارتباطات Nature منتشر شده است می گوید: "کار ما پتانسیل روشنی برای نجات جان افراد دارد."

تله های پنهان منجر به مفقود شدن افراد می‌شود

در عملیات نجات امروزه در دریا ، از الگوهای پیچیده دینامیک اقیانوس و پیش بینی وضعیت هوا برای پیش بینی مسیر حرکت اشیاء استفاده می شود. با این حال ، در مورد آبهای ساحلی در حال تغییر با سرعت زیاد ، چنین پیش بینی هایی به دلیل پارامترهای نامشخص و داده های از دست رفته غالباً نادرست هستند. در نتیجه ممکن است یک جستجوی در مکان اشتباه راه اندازی شود و باعث از دست رفتن وقت گرانبها شود.

تیم تحقیقاتی هالر نتایج ریاضی را بدست آورد که پیش بینی می کند اشیاء شناور بر روی سطح اقیانوس باید در قوس های خاصی جمع شوند که به آنها پروفایل های جاذب موقتی (TRAPs) گفته می‌شود. این منحنی ها برای چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند اما با استفاده از روشهای ریاضی اخیر که توسط تیم ETH ساخته شده است ، می توان از داده های فعلی سطح  آنی اقیانوس استخراج و ردیابی شود. این امر باعث می شود برنامه ریزی سریع و دقیق مسیرهای جستجو که نسبت به روابط نامشخص در زمان و مکان حادثه حساسیت کمتری دارند انجام شود.

ابزاری جدید برای نجاتگران

تیم ETH با همکاری تیمی از گروه مهندسی مکانیک MIT ، گروهی از موسسه اقیانوس شناسی Woods Hole و گارد ساحلی ایالات متحده ، الگوریتم جستجوی جدید و مبتنی بر TRAP خود را در دو آزمایش اقیانوسی جداگانه در نزدیکی تاکستان مارتا نزدیک شمال شرق ساحل آمریکا آزمایش کردند. تیم تحقیقاتی با استفاده از همان داده های زمان واقعی در دسترس گارد ساحلی ، با موفقیت TRAP های منطقه را در زمان واقعی شناسایی کردند. آنها دریافتند كه شناورها و مانکن های پرتاب شده در آب به سرعت در امتداد این منحنی های در حال تحول جمع می شوند. هالر می گوید: "از چندین رویکرد رقیب آزمایش شده در این پروژه ، این تنها الگوریتمی بود که به طور مداوم درمحل کار می کرد."

سرا خاطرنشان می کند: "نتایج ما به سرعت به دست می آیند ، تفسیرپذیری آسان و پیاده سازی ارزانی دارند." وی می افزاید: روشی که آنها توسعه داده اند همچنین قابلیت پیش بینی تکامل نشت نفت را دارد. برنامه بعدی گروه تحقیق، آزمایش ابزار پیش بینی جدید آنها در مناطق دیگر اقیانوس نیز است. همانطور که هالر تأکید می کند: "امید ما این است که این روش در همه جا به بخشی استاندارد از ابزارهای نگهبانان ساحلی تبدیل شود."

 

کلید واژه ها: #پروفایل های جاذب موقتی #دینامیک غیر خطی # # #

telegram