Disastri naturali: la matematica può aiutare durante l'emergenza

On March 31, 2010

Un gruppo di matematici dell’Università Complutense di Madrid ha sviluppato un software che stima l’entità dei disastri naturali e aiuta le Organizzazioni Non Governative nel prendere le giuste decisioni per gli interventi da effettuare.

 

Oltre all'algoritmo numerico per la valutazione dei disastri naturali, i ricercatori hanno anche presentato un modello per la distribuzione degli aiuti umanitari sul luogo del disastro.

"Il Sistema Experto para el Diagnóstico en Desastres (SEDD) (Sistema esperto per la diagnosi dei disastri) è un algoritmo per la diagnosi e la previsione dei disastri naturali che può aiutare le ONG nelle decisioni strategiche", afferma Begoña Vitoriano, co-autrice dello studio pubblicato su Knowledge-Based Systems Journal e docente del Dipartimento di statistica e ricerca operativa della Facoltà di Matematica della UCM.

Il programma prende in considerazione le informazioni che riguardano il disastro (terremoto, inondazione, uragano, tsunami, incendio, etc), gli elementi misurabili (scala Richter per i terremoti, velocità del vento per gli uragani, etc.) e la misura della vulnerabilità dell'area in esame. Per ottenere una stima della vulnerabilità, che è la più difficile da fare, gli scienziati utilizzano l'indice di sviluppo umano (un indicatore di sviluppo macroeconomico) fornito dalle Nazioni Unite, e lo modificano in accordo con la situazione della regione interessata.

Con questi dati, l'applicazione stima l'entità delle conseguenze della catastrofe in termini di vittime, feriti, senzatetto, altri soggetti coinvolti e costi, che è un'informazione molto importante per le ONG. Queste variabili sono state scelte tra quelle presenti nel database del Disaster Epidemiology Research Centre della Lovaina University (Belgium), un centro che collabora con l'Organizzazione Mondiale della Sanità.

A causa della natura fortemente imprecisa e incerta dei dati raccolti in questi casi, i ricercatori  hanno dovuto creare un software che effettua dei calcoli su intervalli numerici  che rappresentano i dati del disastro in esame, e non su numeri precisi. Tale modello cerca  di stimare il valore di ciascuna grandezza, per esempio il numero dei feriti o delle persone colpite, fornendo un valore massimo o minimo.

JuanTinguaro Rodríguez, ricercatore della UCM, fa notare che "il sistema di decisione dell'aiuto che noi proponiamo potrebbe essere applicato perfettamente al recente terremoto di Haiti. Infatti il software è centrato sulla stima delle conseguenze dei disastri come quello, dove le prime informazioni sono scarse, inattendibili o, in generale, di bassa qualità.”

Un altro modello matematico, proposto dallo stesso gruppo di ricercatori e pubblicato su Journal of Multi-Criteria Decision Analysis, permette di studiare la distribuzione degli aiuti umanitari (HADS) nelle zone colpite da una catastrofe ambientale.

L'algoritmo si basa sull'uso delle mappe logistiche (grafi) del territorio, ovvero delle mappe in cui i luoghi sono rappresentati con dei punti (nodi) e le strade con delle linee (connessioni). Nel grafo vengono anche rappresentati le richieste di aiuto (popolazioni colpite), i rifornimenti (aeroporti, porti, magazzini), la disponibilità e le caratteristiche dei veicoli (tipologia, capienza, velocità, costo), così come le informazioni sulle connessioni (distanza, condizioni delle strade, rischio di attacco).

“Il difficile problema della scelta adeguata dei percorsi di distribuzione è una questione che deve essere risolta il più velocemente possibile e prendendo in considerazioni aspetti molto diversi tra loro. Infatti è molto importante considerare per esempio il budget a disposizione, la sicurezza dell'arrivo dei carichi, il rischio di attacco, l'imparzialità della distribuzione o la priorità nel raggiungere alcune aree”, sottolinea Begoña Vitoriano.

I matematici della UCM riconoscono che presentando il problema in questo modo “è molto più difficile da risolvere, ma è molto più reale e utile per le organizzazioni”.  Il gruppo di ricercatori continua a lavorare su entrambi i modelli al fine di assicurare un servizio di libero accesso attraverso la rete internet alle ONG coinvolte nelle iniziative umanitarie.  Per fare questo, gli studiosi contano sul supporto del programma di finanziamento pubblico  IMath-Consolider, all'interno del Piano Nazionale R&D&i (Research, Development and Innovation- Ricerca, sviluppo e innovazione).

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