Si una comunidad es resistente, puede resistir y recuperarse de un desastre no anticipado, como un terremoto, incendio o inundación.
Pero dado que cada desastre y cada comunidad es única, ha sido difícil encontrar una medida uniforme para definir la "resiliencia" para ingenieros y científicos sociales.
En un nuevo estudio, el ingeniero civil de la Universidad Estatal de Colorado, Hussam Mahmoud, ofrece un enfoque innovador para definir la resiliencia que podría ayudar a las comunidades a prepararse mejor para los peligros. Integrando las características de infraestructura, sociales y económicas de una comunidad, el equipo de Mahmoud ha creado un modelo matemático dinámico que cuantifica, en el espacio y el tiempo, qué tan bien una comunidad resistiría una sacudida importante, independientemente de si se trata de un desastre natural como una inundación o una interrupción social como la Primavera Árabe en 2011.
Mahmoud y el coautor de estudiantes de posgrado Akshat Chulahwat describen su modelo de resiliencia de elementos finitos "independiente del peligro" en la revista Ingeniería Civil e Infraestructura asistida por computadora .
El análisis de elementos finitos es una herramienta matemática que los ingenieros utilizan para evaluar tensiones y tensiones en elementos estructurales, como vigas y columnas. El trabajo de Mahmoud y Chulahwat se basa en el principio de que una comunidad, ya sea un pueblo, una ciudad o un suburbio,responde a un desastre muy parecido a un péndulo oscilante o una cuerda de violín vibrante responde a una fuerza.
"Nuestra fórmula matemática le permite causar interrupciones en una comunidad en cualquier lugar y ver qué haría esa interrupción en toda la comunidad", dijo Mahmoud, profesor asociado de ingeniería civil.
Para demostrar la versatilidad de su modelo, el equipo utilizó la ciudad ficticia de Batman, Gotham City, como banco de pruebas. Eligieron una ciudad ficticia para proporcionar una prueba de concepto para su modelo.
Muchos ingenieros y científicos sociales están trabajando para definir la resiliencia comunitaria. Mahmoud es uno de ellos, como miembro del Centro NIST dirigido por CSU para la planificación de la resiliencia comunitaria basada en el riesgo. Por lo general, la resiliencia se considera una ingeniería, social o económicaproblema, y las comunidades individuales deciden qué métricas son más importantes para ellos. Las métricas generalmente se dividen en una serie de "líneas de vida", como agua, vivienda, energía, salud, comunidad y transporte
En el enfoque de Mahmoud y Chulahwat, la recuperación de todas las líneas de vida se integra para formar una métrica de resiliencia unificada. La métrica combina las características de ingeniería, sociales y económicas de las líneas de vida juntas, en lugar de seleccionar solo una de ellas.
El enfoque aplica estas mismas líneas de vida, pero simplifica la resiliencia en tres clases: social, económica e infraestructura. Utilizando una ecuación de la mecánica clásica, el equipo consideró que la masa representaba las vulnerabilidades sociales, la amortiguación para representar los fondos disponibles para la recuperación y la rigidez para representarrobustez de la infraestructura
Si una o más de estas variables experimenta un cambio, el resto del sistema hace lo mismo, al igual que cuando se toca una cuerda de violín, la fuerza de la pulsación afecta el tiempo que tarda la cuerda en dejar de vibrar.
Verificaron su modelo usando un mapa de la ciudad ficticia de Batman. Dividiendo Gotham en la zona alta, media y céntrica, registraron los efectos de varios "desastres", incluido un motín en la cárcel en Arkham Asylum, que se encuentra cerca de la zona alta de Gotham.
Entre sus observaciones fue que una recuperación rápida no es necesariamente la mejor; si una comunidad se recupera demasiado rápido de una interrupción, puede causar inestabilidades.
Mahmoud se inspiró para adoptar este enfoque para definir la resiliencia en parte al estudiar el levantamiento de la Primavera Árabe de 2011 en Egipto y otras partes del Medio Oriente. Las manifestaciones generalizadas duraron muchas semanas y tuvieron que pagar peajes sociales y económicos en las comunidades durante años, peroel impacto fue difícil de medir
El nuevo modelo agnóstico de amenazas proporciona un marco para definir mejor cómo las interrupciones como la Primavera Árabe afectan a las comunidades a largo plazo.
"Nuestro modelo puede ayudarnos a determinar qué le sucede a su comunidad, tanto espacial como temporalmente, si se produce un desastre natural, una recesión económica o una interrupción social", dijo Mahmoud.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Colorado . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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