Investigadores del Centro de Investigación de Transformación Industrial ARC de la Universidad de Australia Occidental para la Transformación de la Infraestructura Energética a través de la Ingeniería Digital (TIDE) han logrado un importante avance matemático que podría ayudar a transformar la investigación y la tecnología oceánicas.
El investigador Dr. Lachlan Astfalck, de la Facultad de Física, Matemáticas e Informática de la UWA, y su equipo desarrollaron un nuevo método para la estimación de la densidad espectral, abordando sesgos de larga data y allanando el camino para estudios oceanográficos más precisos.
El estudio se publicó en la revista Biometrika, conocida por su énfasis en las contribuciones metodológicas y teóricas originales de valor directo o potencial en las aplicaciones.
“Comprender el océano es crucial para numerosos campos, incluida la ingeniería marina, la evaluación y modelado del clima, las tecnologías renovables, la defensa y el transporte”, dijo el Dr. Astfalck.
“Nuestro nuevo método permite a los investigadores y profesionales de la industria avanzar en las tecnologías oceánicas con mayor confianza y precisión.”
La estimación de la densidad espectral es una técnica matemática utilizada para medir la contribución energética de las señales oscilatorias, como las olas y las corrientes, mediante la identificación de las frecuencias que transportan la mayor cantidad de energía.
“Tradicionalmente, el estimador de Welch ha sido el método de referencia para este análisis debido a su facilidad de uso y amplia citación, sin embargo, este método tiene un riesgo inherente de sesgo, que puede distorsionar las estimaciones esperadas basadas en la suposición del modelo, un problema que a menudo se pasa por alto”, dijo el Dr. Astfalck.
El equipo de TIDE desarrolló el estimador de Welch no sesgado, que utiliza el aprendizaje estadístico no paramétrico para eliminar estos sesgos.
“Nuestro método mejora la precisión y la fiabilidad de los cálculos espectrales sin requerir suposiciones específicas sobre la forma o distribución de los datos, lo que es particularmente útil cuando se trata de datos complejos que no siguen patrones analíticos conocidos, como las mareas internas en las regiones de la plataforma oceánica”, dijo el Dr. Astfalck.
El nuevo método se aplicó recientemente en un proyecto de investigación de TIDE por el profesor titular de la Escuela de Posgrado de Océanos de la UWA y colaborador de TIDE, el Dr. Matt Rayson, para analizar procesos oceánicos no lineales complejos.
“El océano es difícil de medir y comprender, y el trabajo que estamos haciendo se centra en descubrir algunos de esos misterios”, dijo el Dr. Rayson.
El nuevo método significa que podemos comprender mejor los procesos oceánicos, los modelos climáticos, las corrientes oceánicas y el transporte de sedimentos, lo que nos acerca al desarrollo de la próxima generación de modelos oceánicos numéricos.
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Crédito del artículo otorgado a la Universidad de Australia Occidental.
