MODELIZACIÓN MATEMÁTICA, SIMULACIÓN, OPTIMIZACIÓN Y CONTROL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA
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Descripción |
Nuestro grupo desarrolla y estudia modelos matemáticos para el diseño de prototipos y de procesos en ciencia y tecnología. También se desarrollan paquetes de software para la simulación que se requiera.
Existe un gran espectro de áreas de interés, como: Análisis de riesgos, propagación de epidemias, biorreactores, vertidos de petróleo, baterías de litio, alta presión, tratamiento de imágenes, combustión, elasticidad, estructuras, lubricación, nuevos materiales, catálisis, homogeneización, congelación, climatología, fusión nuclear, etc.
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¿Cómo funciona? |
La parte interesada nos explica el proceso o el prototipo que quiere modelizar. A partir de dicha información se elabora un modelo matemático en base a leyes físicas apropiadas (como las leyes de conservación de masa, etc.), se analiza el modelo resultante, se desarrolla un modelo matemático discreto para obtener su solución numérica, se elabora un algoritmo para la resolución de dicho modelo discreto y se implementa en un lenguaje adecuado para la obtención de un software de simulación. Los resultados numéricos se validan con datos experimentales (si los hay). Finalmente, se pueden hacer estudios para la optimización o el control de los procesos simulados o del prototipo a diseñar.
Simulación de un biorreactor.
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Ventajas |
Simulación del desarrollo de una epidemia de Fiebre Porcina Clásica en Bulgaria.
Ahorro de costes y tiempo en el diseño de prototipos y en la toma de decisiones relacionadas con diversos procesos.
El ahorro de costes se debe a que disponer de un modelo matemático que permita simular en el ordenador los prototipos y procesos en los que se esté interesado evita tener que hacer multitud de ensayos experimentales, que suelen tener un elevado coste.
El ahorro de tiempo se debe a que la obtención de resultados suele ser casi inmediata una vez que se dispone del software de simulación. Sin embargo la realización de experimentos y recogida de datos (cuando ésta es posible) suele necesitar de una cantidad de tiempo considerable.
El uso de un software de simulación permite comparar de manera muy rápida potenciales cambios en el diseño del prototipo o en el proceso de interés. Es por tanto una herramienta de gran ayuda para la toma de decisiones, sin necesidad de basarse exclusivamente en la experiencia e intuición del equipo de personas que debe tomar las decisiones.
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¿Dónde se ha desarrollado? |
Grupo de Investigación MOMAT.
El desarrollo se hace en el Grupo de Investigación MOMAT (Modelos Matemáticos en Ciencia y Tecnología). Entre sus principales actividades se encuentran las siguientes: Desarrollo de Proyectos de Investigación; Desarrollo de software; Convenios con empresas y entidades gubernamentales.
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Contacto |
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© Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación – UCM |
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Descargas PDF |
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Clasificación |
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Investigador responsable |
Ángel Manuel Ramos del Olmo: angel@mat.ucm.es
Departamento: Matemática Aplicada
Facultad: Ciencias Matemáticas