Investigadores de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM) de la BUAP promueven la creación del Centro Interdisciplinario de Modelación Matemática y Computacional (CIMMAC), espacio que permitirá fomentar la investigación aplicada y multidisciplinaria, así como capacitar a docentes para solucionar necesidades de importancia nacional con repercusión internacional, como es el caso de las investigaciones que se proyectan realizar en las áreas de la salud, desarrollo tecnológico, conservación y sustentabilidad en ecología y medio ambiente, al igual que explotación óptima de recursos.
Durante la Tercera Escuela Internacional de Modelación Matemática y sus Aplicaciones, realizada en mayo, se propuso crear dicho centro, el primero en la región sur-sureste, con el objetivo de aprovechar las potencialidades alcanzadas por esta unidad académica en materia de investigación aplicada, dado que, hoy en día, la modelación matemática y computacional constituye en gran medida la columna vertebral y el eje transversal de la actividad interdisciplinaria.
Andrés Fraguela Collar, académico de la FCFM y principal promotor y responsable de dicho proyecto, subrayó que la visión del CIMMAC es convertirse en un referente en investigación y formación de científicos en Matemática Aplicada, cuya formación básica no sea necesariamente del área de Matemáticas sino también de Ingeniería, Física, Computación, Electrónica y Biología, entre otros, y al cual puedan acudir investigadores de otras unidades académicas de la Institución y del resto del país, para establecer colaboraciones en proyectos multidisciplinarios.
«Empezar a crear este tipo de centros en el país, del cual el CIMMAC sería el primero en la región sur-sureste, tiene como objetivo repercutir en problemas importantes de la realidad nacional, pero con un impacto internacional, no sólo por los problemas aplicados que se aborden, sino por el estímulo que representa esta actividad para el desarrollo de la Matemática como ciencia y de otras disciplinas», argumentó.
Sin duda, agregó, «este nuevo enfoque de encauzar el desarrollo de la ciencia viendo hacia las necesidades del entorno deberá incidir en las modificaciones que se hagan, en un futuro inmediato, a los planes de estudio a todos los niveles, para que puedan formarse especialistas realmente competentes capaces de enfrentar los retos de los sectores productivo, industrial, de servicios y social; éste es el verdadero sentido de una educación orientada a competencias».
En la actualidad la modelación matemática incide en todas las áreas del conocimiento. En particular, el grupo de Modelación Matemática de la FCFM-BUAP, dirigido por el doctor Andrés Fraguela Collar, ha trabajado en importantes problemas provenientes de ecología, conservación del medio ambiente, electrocardiografía inversa, epidemiología, tomografía de procesos industriales y el estudio de mecanismos de generación de arritmias cardiacas, entre otros, en los que la matemática es una herramienta de investigación dentro de cada uno de los temas estudiados y los resultados obtenidos pueden ser utilizados para la toma de decisiones.
Este proyecto es una iniciativa del Cuerpo Académico consolidado de Ecuaciones Diferenciales y Modelación Matemática de esta Facultad (CAEDMM). El antecedente de este proyecto se basa en que el CAEDMM creó desde hace cinco años y dirige hasta el presente la Red Internacional de PROMEP «Problemas directos e inversos en Biología e Ingeniería», donde participan y se han establecido colaboraciones con investigadores de Colombia, Cuba, Estados Unidos, España, Francia y Rusia, así como de la UNAM, la Universidad Autónoma Metropolitana, el Centro de Investigación en Matemáticas (CIMAT) y el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional, por mencionar algunos.
La colaboración internacional, así como el intenso trabajo desarrollado por este cuerpo académico ha dado lugar a alrededor de 40 proyectos de investigación, algunos de ellos de carácter internacional, con apoyo financiero de diferentes organizaciones e instituciones nacionales y extranjeras, lo cual también fue un incentivo para la creación de dicho espacio.
La modelación matemática, un eje transversal
El Centro Interdisciplinario de Modelación Matemática y Computacional integrará a especialistas de diferentes disciplinas y propiciará la participación de los alumnos, quienes se incorporarán a los diferentes proyectos generados, ya que ellos son un motor fundamental del desarrollo científico, expuso María Monserrat Morín Castillo, docente de la Facultad de Ciencias de la Electrónica.
Ver a la modelación matemática como un eje transversal de la investigación aplicada, donde participen especialistas de diferentes áreas del conocimiento, dependiendo del problema a enfrentar, es una concepción novedosa y una respuesta integradora a las exigencias de los problemas actuales de la ciencia, que es posible materializar en la BUAP debido a la madurez del grupo de investigadores que conformarán el CIMMAC.
La primera actividad enfrentada por los investigadores ha sido la definición y desarrollo de un programa de trabajo concreto a corto y mediano plazo dirigido a participar en la solución de problemas de importancia para el país y a obtener resultados palpables, así como a la formación de especialistas que puedan emplearse no sólo como maestros de matemáticas, sino que puedan aportar su formación a la solución de problemas en distintas áreas del conocimiento con impacto social.
«De ser autorizada su creación, el centro podría adquirir carácter internacional, ya que la comunidad de la FCFM ha alcanzado una elevada fortaleza académica y científica. Ya se tiene un proyecto completamente desarrollado y argumentado, que ha sido sometido a las autoridades universitarias y cuenta con el apoyo de una buena cantidad de destacados profesionales nacionales y extranjeros, explicó Fraguela Collar».
Lazos de cooperación
Sin duda, los lazos de cooperación con investigadores nacionales e internacionales es un factor fundamental para el desarrollo del Centro Interdisciplinario de Modelación Matemática y Computacional, así como para la realización de diferentes trabajos de investigación.
Por ejemplo, el grupo de investigadores de la BUAP asociado al CIMMAC mantiene un estrecho vínculo con el doctor Roland Glowinski de la Universidad de Houston en Texas, Estados Unidos, el cual es reconocido a nivel internacional por su trabajo en matemáticas aplicadas, en particular en la solución numérica de importantes problemas para la industria y las aplicaciones de la teoría de control en las ecuaciones en derivadas parciales.
Además, durante la III Escuela Internacional de Modelación Matemática y sus Aplicaciones, el doctor Carlos Castillo-Chavez, profesor regente y profesor Joaquín Bustoz Jr. de Biología Matemática de la Universidad Estatal de Arizona, Estados Unidos, quien ha desarrollado una importante labor social en apoyo a investigadores provenientes de sectores marginados y minoritarios, asistió como invitado para impartir una conferencia sobre los desafíos y oportunidades de la Epidemiología Matemática y Computacional.
«El hecho de que el doctor Castillo-Chavez aceptara nuestra invitación fue, según sus palabras, porque observó un gran potencial y manifestó ante las autoridades universitarias que considera que somos capaces de crear un centro con estas características que puede convertirse en un referente en América Latina dado que sus orígenes y objetivos son similares a los de otros exitosos centros análogos que han sido creados en los Estados Unidos», recalcó el doctor José Jacobo Oliveros Oliveros, investigador de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas-BUAP.
Asimismo, el también director fundador del «Centro de Matemáticas y Computación para el Modelado en Ciencias Simon A. Levin» de esta institución estadounidense, recalcó a los investigadores de la FCFM la importancia de incluir a los estudiantes de diferentes áreas en los trabajos de investigación, para así desarrollar sus habilidades y competencias.
El doctor Carlos Castillo-Chavez es coautor de más de 200 publicaciones en la interface de ciencias de la vida, ciencias sociales y matemáticas. El destacado científico ha recibido en tres ocasiones el reconocimiento de la Presidencia de los Estados Unidos, la más reciente en 2011 de manos de Barack Obama. Es miembro del Consejo de Educación Superior de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos y del Comité para la Medalla Nacional de la Ciencia del presidente Barack Obama.
Como parte de las actividades de colaboración, el doctor Castillo-Chavez invitó a los doctores Fraguela y Oliveros a asistir a la First International and Interdisciplinary Workshop on the Ecology, Evolution and Dynamics of Dengue and other Related Diseases realizada del 3 al 8 de agosto en la Universidad Estatal de Arizona.
Cabe mencionar que los doctores Glowinsky y Castillo–Chavez junto con otros dos especialistas de nivel internacional, el doctor Ismael Herrera de la UNAM y el doctor José Jalife de la Universidad de Michigan, han aceptado conformar el Consejo Asesor Internacional del CIMMAC.
El doctor Ismael Herrera es profesor Emérito de la UNAM e Investigador Emérito del Sistema Nacional de Investigadores (SNI). El doctor José Jalife es Director del Center for Arrhythmia Research de la Universidad de Michigan y un investigador líder a nivel internacional en Cardiología, incluyendo los aspectos relacionados con modelación matemática y computacional en esta área.
Otra personalidad destacada que participó en esta escuela organizada por la FCFM fue la doctora María De Natividade, jefa del Departamento de Matemáticas de la Universidad Agostinho Neto en Angola, país ubicado al sur de África, quien impartió una conferencia sobre temas relacionados con la teoría de aproximación.
A raíz de una visita efectuada por el doctor Fraguela Collar a la Universidad Agosthino Neto, De Natividade ha buscado el apoyo de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas para desarrollar investigación enfocada a solucionar problemas ambientales generados por los tiraderos de basura en Luanda, capital y principal ciudad de Angola.
Como parte de las actividades realizadas en esta escuela, se impartió un taller sobre Epidemiología Matemática, donde se analizaron problemas relacionados con el pronóstico de brotes y el control de epidemias de dengue en México y la dosificación de terapias por radiación.
Cambiar la concepción de la matemática
Por otra parte, Andrés Fraguela Collar señaló la necesidad de cambiar la concepción que se tiene acerca de la matemática y la problemática asociada al proceso de enseñanza-aprendizaje de esta ciencia a todos los niveles.
«El hecho de que el desarrollo del pensamiento lógico matemático sea uno de los ejes principales de la educación básica y media superior hace que la matemática no sea una asignatura más del programa educativo, sino que su papel en el contexto de la educación es aún más relevante, ya que en la forma en que se aprenda depende, en gran medida, el desarrollo de las capacidades de pensamiento lógico y abstracto que son tan necesarias para poseer una visión científica del mundo y para la construcción del conocimiento en general», explicó.
Cuando se enseña mal se crean patrones de pensamiento inadecuados que conducen a una formación deficiente de los estudiantes a todos los niveles y a la deserción escolar. De ahí, la importancia de prestar especial atención a este grave problema y que tanto los maestros, como la sociedad en general y en particular quienes tienen la responsabilidad de la toma de decisiones en lo referente a educación, observen este tema desde otra óptica.
Al respecto, señala el académico: «no es difícil concluir que existe una imperiosa necesidad de incidir en la capacitación y formación de los maestros, como uno de los aspectos clave para la solución de los problemas que enfrenta el sistema nacional de educación y, es por ello que, desde un inicio, hemos integrado a las tareas que acometerá el CIMMAC, el desarrollo de un Programa Integral de Formación de Maestros de Matemáticas (PIFMA) dirigido a capacitar a los docentes de todos los niveles educativos para que puedan enseñar esta disciplina como una vía para desarrollar el pensamiento lógico y abstracto y como una herramienta indispensable para estudiar el mundo que nos rodea».
«Se trata de desarrollar un tipo de capacidades y competencias en los estudiantes, para que el país tenga una masa crítica de gente que pueda enfrentar problemas y darles solución como resultado del desarrollo de un pensamiento lógico y ordenado, para que aplique esa forma de pensar a la vida diaria y cualquier rama del conocimiento a la que se dedique en su vida profesional», puntualizó el Doctor de Estado en Físico Matemáticas por la Universidad Lomonosov, Rusia.
