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Centro de investigación TIC
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Simulación Numérica: Solución de problemas en la industria mediante modelos matemáticos

Año: 2013 - 2014

Resumen

Desde nuestro Centro se trabaja activamente en la aplicación de la tecnología matemática a los sectores productivos en una doble vertiente: por un lado, aprovechar los grandes beneficios que aporta el conocer y modelar matemáticamente los comportamientos de procesos y productos; y por otro, la resolución numérica de problemas reales en sectores industriales tan diferentes como el financiero, los seguros, la automoción, el naval o los relacionados con el medio ambiente.

En el CITIC se considera que la tecnología matemática constituye un importante aliado para las empresas por su capacidad de generar valor añadido, independientemente del sector en el que se encuentren. En este sentido, dentro del Área Tecnológica de Matemática Aplicada y Estadística e Investigación Operativa del CITIC, la línea de especialización de Matemática Aplicada está desarrollando actividades de investigación y transferencia en el ámbito de los modelos matemáticos y numéricos, que permiten la resolución de problemas reales en el mundo empresarial. Por ejemplo, para conocer cómo será el comportamiento acústico de un edificio o un medio de transporte, se plantean los modelos matemáticos y se simulan numéricamente, pudiendo modificar parámetros, materiales, geometrías, etc, y comprobando cómo afectan al confort acústico. Así, las investigaciones del CITIC en el campo de la simulación numérica proporcionan el beneficio de evitar la necesidad de acudir al sistema de ensayo y error en la innovación de procesos y productos. Con esta metodología se estudia, se investiga, se desarrolla un software y se alcanza la solución al problema, sin necesidad de construir el prototipo o ensayar el proceso para ver si funciona, lo que conlleva un ahorro de costes muy importante.

Según Carlos Vázquez Cendón, uno de los responsables del Área Tecnológica del CITIC de Matemática Aplicada y Estadística e Investigación Operativa, e Investigador Principal del Grupo de Investigación M2NICA, “las investigaciones que llevamos a cabo en nuestro grupo tienen aplicaciones en diferentes sectores, como el financiero, la automoción, el naval o los relacionados con el medio ambiente, ya que nos permiten simular en ordenador determinados comportamientos de procesos y productos. Aportamos valor añadido a las empresas que contratan nuestros servicios, colaborando en los aspectos de sus proyectos que requieren herramientas matemáticas y métodos numéricos”.

Transferencia de la tecnología matemática: finanzas, seguros, acústica, medio ambiente… 
 

El carácter transversal de la tecnología matemática y la simulación numérica permite que los campos en los que se desarrollan investigaciones y su transferencia sean muy variados. Así, entre las aplicaciones que se están dando desde el CITIC se encuentran la resolución de modelos complejos de cálculos financieros, muchas veces relacionados con la valoración y análisis del riesgo de determinados productos. Además, se han realizado contratos de transferencia sobre modelos ALM de gestión de activos y pasivos para compañías de seguros, con desarrollo de software en tarjetas gráficas (GPUs). En el  ámbito de la ingeniería, se ha desarrollado software de modelos acústicos para la automoción o la construcción o de procesos de lubricación en dispositivos mecánicos. Pero también se está desarrollando software con aplicaciones medioambientales: mediante las investigaciones del CITIC se comprenden fenómenos naturales como el comportamiento que tendrán los ríos, corrientes de agua o capacidad de los embalses, con aplicaciones en hidráulica computacional, o la evolución de  las grandes masas de hielo. 

Investigaciones ad hoc para alcanzar soluciones
 

Por sus características, las investigaciones que se desarrollan en esta área del CITIC suelen realizarse bajo demanda: a través  con determinados problemas que quieren resolver usando la tecnología matemática y encuentran en estas investigaciones ad hoc la solución que buscan. El estudio de estos problemas abarca desde la comprensión de los procesos y productos, pasando por el análisis matemático de los mismos y el diseño de los métodos numéricos más eficientes para su resolución, hasta la implantación de los algoritmos en ordenador para la simulación de los procesos, desarrollando aplicaciones informáticas a medida. En esta capacidad de obtener información fundamental a través de las matemáticas es donde reside el potencial del CITIC para resolver problemas.

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