Científico chileno crea modelo matemático para predecir comportamiento humano ante catástrofes y ataques zombie
por CULTURA+CIUDAD, EL MAGAZINE DE EL MOSTRADOR 15 octubre 2015
Simulación de terremoto del 2010 y la dispersión de enfermedades infecciosas, entre otros eventos, son investigados por el Dr. Tomás Pérez–Acle, científico del Centro Interdisciplinario de Neurociencia, de la Universidad de Valparaíso, CINV, y de Fundación Ciencia para la Vida. A mayor entrega de información a los individuos, mejor es el manejo del pánico y la toma de decisiones correctas, asegura investigador.
Científicos chilenos han desarrollado una aplicación computacional que permite estudiar el comportamiento de poblaciones humanas, frente a catástrofes naturales y otros eventos críticos tales como: terremotos, enfermedades infecciosas y actos terroristas.
Los estudios son dirigidos por el Dr. Tomas Perez-Acle, investigador del Instituto Milenio Centro Interdisciplinario de Neurociencia -de la Universidad de Valparaíso-; y director del laboratorio de Biología Computacional de la Fundación Ciencia para la Vida.
La dispersión de un rumor o un virus contagioso, el pánico, y las respuestas positivas o negativas de las personas tras a una situación de emergencia -como fue el terremoto de Concepción en 2010-, han sido puestos a prueba en este modelo virtual que recuerda a la Matrix, y para el cual, se requiere la potencia de supercomputadores con altísima capacidad de procesamiento. Junto a esta tecnología, el científico cuenta con un equipo de trabajo transdisciplinario, integrado por otros seis profesionales, entre los que destacan sociólogos, biólogos, físicos, matemáticos e ingenieros en computación.
Dr. Tomás Pérez-Acle
Investigando escenarios posibles
Inspirado en “La Fundación”, libro de ciencia ficción de Isaac Asimov -en el que un investigador descubre un modelo matemático para predecir escenarios posibles sobre el futuro de la humanidad-, es que el biólogo del CINV ha visto crecer su pasión por estudiar el comportamiento de las personas, frente a eventos críticos. Tanto así, que siempre recomienda el texto a sus compañeros de trabajo, como para empaparse en conjunto de esta visión y las historias futuristas que suceden al interior del Imperio Galáctico.
“Nos interesa investigar la vida en diferentes niveles. En lo macro, nos motiva saber cómo se producen las relaciones y flujos de información entre grupos humanos, analizando por ejemplo, el papel que cumplen los rumores al interior de una sociedad, haciendo que las personas modifiquen su comportamiento. Así, nuestro modelo nos permite conocer cómo la dispersión de información incide en la actitud de las personas y su toma de decisiones. Para esto, diseñamos las reglas y a cada uno de los individuos, para codificarlos en un programa de computación que luego echamos a correr”, comenta el investigador del CINV. Comprender el trasfondo de estas investigaciones, añade, podría ayudar en la toma de decisiones o a “que las personas no actúen de forma errática, ante fenómenos de emergencia”.
Terremoto en Concepción, modelo de estudio
Perez-Acle también reconoce su fuerte atracción por sismos y terremotos, fenómenos naturales que según confiesa, despiertan de inmediato su mirada científica. Le ha tocado vivir réplicas de fuertes movimientos mientras realiza clases, ocasiones en las que ha podido observar diferentes reacciones: alumnos que se paran de inmediato y arrancan, y otros que evalúan el grado de intensidad, desde sus asientos.
En este contexto, una de las interrogantes que motivan su investigación y que hoy está dilucidando es: “¿Por qué ocurrieron los saqueos tras el fuerte terremoto que azotó a Concepción?”. Estos resultados pronto darán fruto a una publicación internacional, y podrían ser contrastados con la realidad de los sismos de gran magnitud que ocurrieron con posterioridad en Chile, como el registrado en Coquimbo durante septiembre, y luego del cual, “la población pareció comportarse de forma más tranquila y ordenada”.
Según explica el investigador, un elemento central en el manejo del pánico o comportamientos anómalos, es la entrega de información. “Nuestro modelo matemático demuestra que si permitimos a la gente conocer, en mayor medida, la situación que está ocurriendo, las personas reaccionan de manera más favorable, cometen menos errores, y tomando decisiones basadas más bien en intereses colectivos que personales”, afirma. En el caso del Terremoto de 2010, el manejo de información emitido por la autoridad “fue errático y negativo”, según comenta el científico, contribuyendo así a generar incerteza. “El rumor sobre el peligro y la necesidad de salvarse, se difunde rápidamente en la población, a través de una suerte de contagio social, que a su vez conlleva al pánico, y eso, a la generación de conductas descontroladas en la población”, comenta.
Otro aspecto relevante del modelo, se refiere a si el tipo de información difundida -ya sea mediante redes sociales, rumores u otras vías-, es negativa o positiva. Mientras más negativa resulta ser, el comportamiento también será más anómalo e individualista. Sin embargo, mientras más información exista “terminará pesando más aquella basada en fuentes fidedignas, que en rumores”, asegura el científico del Instituto Milenio CINV.
Construir estos escenarios ficticios es una tarea compleja según confiesa Perez-Acle. Un primer paso considera tomar teorías sociológicas –como aquellas sobre dispersión del pánico- para luego adaptarlas al modelo matemático. Otro punto central es dar vida a los individuos, o mejor dicho, a los “agentes”. Cada uno de ellos está dotado de inteligencia artificial y una serie de características que lo distinguen de otros individuos: edad, estrato social, ubicación geográfica, religión, entre otros elementos que recogen su experiencia de vida. Este hecho, afirma el científico, aporta un elemento nuevo y diferente a otros modelos, los cuales no consideran los aspectos individuales.
Toda la información sobre estos agentes y sus experiencias, es de tipo numérica y se mide en bits. Pero la simulación no es una sola. En cada experimento social los científicos realizan cientos de miles de pruebas al azar y sobre esa base, analizan las trayectorias individuales y establecen un promedio.
Este proyecto, cuyos resultados finales se conocerán en los próximos meses, cuenta además con el apoyo y financiamiento del gobierno de Estados Unidos, con quienes estudian aspectos que gobiernan la política internacional.
Enfermedad infecciosa y ataque de zombies
La transmisión de información puede ocurrir en varios planos. Un estornudo puede contagiar al pasajero que va sentado al lado de aquel que tiene un virus, o bien, alguien puede ojear el diario de otro en una micro, y de esta manera, transferir algún tipo de dato. Así, otro hito puesto a prueba en los supercomputadores de Perez-Acle, es la simulación de una enfermedad infecciosa, transmitida de forma veloz a través de la mordida de sujetos, más parecidos a zombies. En este estudio, publicado el año 2010, se diseñó un país interconectado por carreteras, con diez ciudades similares a Santiago, y alrededor de 60 mil individuos.
Una vez asignadas todas las características a los agentes y al entorno, como por ejemplo, la capacidad de resistencia ante el patógeno, la simulación se puso a prueba cien mil veces. En este escenario también se probó “cómo cada agente adquiere experiencia a lo largo de la simulación, lo que influye en su comportamiento y entrega de información a otros personajes”. Los resultados en este país ficticio, también confirmaron el rol que cumple el flujo de información certera, para el manejo del pánico y la toma de decisiones correctas, basadas también en el beneficio colectivo y no sólo individual.
“En nuestro modelo observamos que hay una lucha de transmisión de información a lo largo del tiempo. Sin embargo, nosotros solo podemos decir si la información es positiva o negativa. No obstante, hay hechos que pueden ser determinantes. Por ejemplo, si una persona ve la muerte de otro, adquiere pánico. Por el contrario, cuando la persona entiende lo que está ocurriendo y maneja información certera, puede transmitir calma. Así, los agentes finalmente también se mueven a partir de las emociones, y si nosotros podemos comprender esos aspectos, esperamos realmente poder contribuir con el diseño de mejores modelos para la vida”
por CULTURA+CIUDAD, EL MAGAZINE DE EL MOSTRADOR 15 octubre 2015
Simulación de terremoto del 2010 y la dispersión de enfermedades infecciosas, entre otros eventos, son investigados por el Dr. Tomás Pérez–Acle, científico del Centro Interdisciplinario de Neurociencia, de la Universidad de Valparaíso, CINV, y de Fundación Ciencia para la Vida. A mayor entrega de información a los individuos, mejor es el manejo del pánico y la toma de decisiones correctas, asegura investigador.
Científicos chilenos han desarrollado una aplicación computacional que permite estudiar el comportamiento de poblaciones humanas, frente a catástrofes naturales y otros eventos críticos tales como: terremotos, enfermedades infecciosas y actos terroristas.
Los estudios son dirigidos por el Dr. Tomas Perez-Acle, investigador del Instituto Milenio Centro Interdisciplinario de Neurociencia -de la Universidad de Valparaíso-; y director del laboratorio de Biología Computacional de la Fundación Ciencia para la Vida.
La dispersión de un rumor o un virus contagioso, el pánico, y las respuestas positivas o negativas de las personas tras a una situación de emergencia -como fue el terremoto de Concepción en 2010-, han sido puestos a prueba en este modelo virtual que recuerda a la Matrix, y para el cual, se requiere la potencia de supercomputadores con altísima capacidad de procesamiento. Junto a esta tecnología, el científico cuenta con un equipo de trabajo transdisciplinario, integrado por otros seis profesionales, entre los que destacan sociólogos, biólogos, físicos, matemáticos e ingenieros en computación.
Dr. Tomás Pérez-Acle
Investigando escenarios posibles
Inspirado en “La Fundación”, libro de ciencia ficción de Isaac Asimov -en el que un investigador descubre un modelo matemático para predecir escenarios posibles sobre el futuro de la humanidad-, es que el biólogo del CINV ha visto crecer su pasión por estudiar el comportamiento de las personas, frente a eventos críticos. Tanto así, que siempre recomienda el texto a sus compañeros de trabajo, como para empaparse en conjunto de esta visión y las historias futuristas que suceden al interior del Imperio Galáctico.
“Nos interesa investigar la vida en diferentes niveles. En lo macro, nos motiva saber cómo se producen las relaciones y flujos de información entre grupos humanos, analizando por ejemplo, el papel que cumplen los rumores al interior de una sociedad, haciendo que las personas modifiquen su comportamiento. Así, nuestro modelo nos permite conocer cómo la dispersión de información incide en la actitud de las personas y su toma de decisiones. Para esto, diseñamos las reglas y a cada uno de los individuos, para codificarlos en un programa de computación que luego echamos a correr”, comenta el investigador del CINV. Comprender el trasfondo de estas investigaciones, añade, podría ayudar en la toma de decisiones o a “que las personas no actúen de forma errática, ante fenómenos de emergencia”.
Terremoto en Concepción, modelo de estudio
Perez-Acle también reconoce su fuerte atracción por sismos y terremotos, fenómenos naturales que según confiesa, despiertan de inmediato su mirada científica. Le ha tocado vivir réplicas de fuertes movimientos mientras realiza clases, ocasiones en las que ha podido observar diferentes reacciones: alumnos que se paran de inmediato y arrancan, y otros que evalúan el grado de intensidad, desde sus asientos.
En este contexto, una de las interrogantes que motivan su investigación y que hoy está dilucidando es: “¿Por qué ocurrieron los saqueos tras el fuerte terremoto que azotó a Concepción?”. Estos resultados pronto darán fruto a una publicación internacional, y podrían ser contrastados con la realidad de los sismos de gran magnitud que ocurrieron con posterioridad en Chile, como el registrado en Coquimbo durante septiembre, y luego del cual, “la población pareció comportarse de forma más tranquila y ordenada”.
Según explica el investigador, un elemento central en el manejo del pánico o comportamientos anómalos, es la entrega de información. “Nuestro modelo matemático demuestra que si permitimos a la gente conocer, en mayor medida, la situación que está ocurriendo, las personas reaccionan de manera más favorable, cometen menos errores, y tomando decisiones basadas más bien en intereses colectivos que personales”, afirma. En el caso del Terremoto de 2010, el manejo de información emitido por la autoridad “fue errático y negativo”, según comenta el científico, contribuyendo así a generar incerteza. “El rumor sobre el peligro y la necesidad de salvarse, se difunde rápidamente en la población, a través de una suerte de contagio social, que a su vez conlleva al pánico, y eso, a la generación de conductas descontroladas en la población”, comenta.
Otro aspecto relevante del modelo, se refiere a si el tipo de información difundida -ya sea mediante redes sociales, rumores u otras vías-, es negativa o positiva. Mientras más negativa resulta ser, el comportamiento también será más anómalo e individualista. Sin embargo, mientras más información exista “terminará pesando más aquella basada en fuentes fidedignas, que en rumores”, asegura el científico del Instituto Milenio CINV.
Construir estos escenarios ficticios es una tarea compleja según confiesa Perez-Acle. Un primer paso considera tomar teorías sociológicas –como aquellas sobre dispersión del pánico- para luego adaptarlas al modelo matemático. Otro punto central es dar vida a los individuos, o mejor dicho, a los “agentes”. Cada uno de ellos está dotado de inteligencia artificial y una serie de características que lo distinguen de otros individuos: edad, estrato social, ubicación geográfica, religión, entre otros elementos que recogen su experiencia de vida. Este hecho, afirma el científico, aporta un elemento nuevo y diferente a otros modelos, los cuales no consideran los aspectos individuales.
Toda la información sobre estos agentes y sus experiencias, es de tipo numérica y se mide en bits. Pero la simulación no es una sola. En cada experimento social los científicos realizan cientos de miles de pruebas al azar y sobre esa base, analizan las trayectorias individuales y establecen un promedio.
Este proyecto, cuyos resultados finales se conocerán en los próximos meses, cuenta además con el apoyo y financiamiento del gobierno de Estados Unidos, con quienes estudian aspectos que gobiernan la política internacional.
Enfermedad infecciosa y ataque de zombies
La transmisión de información puede ocurrir en varios planos. Un estornudo puede contagiar al pasajero que va sentado al lado de aquel que tiene un virus, o bien, alguien puede ojear el diario de otro en una micro, y de esta manera, transferir algún tipo de dato. Así, otro hito puesto a prueba en los supercomputadores de Perez-Acle, es la simulación de una enfermedad infecciosa, transmitida de forma veloz a través de la mordida de sujetos, más parecidos a zombies. En este estudio, publicado el año 2010, se diseñó un país interconectado por carreteras, con diez ciudades similares a Santiago, y alrededor de 60 mil individuos.
Una vez asignadas todas las características a los agentes y al entorno, como por ejemplo, la capacidad de resistencia ante el patógeno, la simulación se puso a prueba cien mil veces. En este escenario también se probó “cómo cada agente adquiere experiencia a lo largo de la simulación, lo que influye en su comportamiento y entrega de información a otros personajes”. Los resultados en este país ficticio, también confirmaron el rol que cumple el flujo de información certera, para el manejo del pánico y la toma de decisiones correctas, basadas también en el beneficio colectivo y no sólo individual.
“En nuestro modelo observamos que hay una lucha de transmisión de información a lo largo del tiempo. Sin embargo, nosotros solo podemos decir si la información es positiva o negativa. No obstante, hay hechos que pueden ser determinantes. Por ejemplo, si una persona ve la muerte de otro, adquiere pánico. Por el contrario, cuando la persona entiende lo que está ocurriendo y maneja información certera, puede transmitir calma. Así, los agentes finalmente también se mueven a partir de las emociones, y si nosotros podemos comprender esos aspectos, esperamos realmente poder contribuir con el diseño de mejores modelos para la vida”
