Hace más de cien años, parecería abstracto y salido de un cuento de H.G. Wells o de Julio Verne el hecho aquel donde una máquina de cálculos, que únicamente razona unos y ceros en su lenguaje más primigenio, fuera una pieza clave para pronosticar eventos de la vida cotidiana y fenómenos de nuestro entorno con una gran confiabilidad. Hoy en día, las computadoras, esos “cerebros” basados en datos y metodologías de programación ciertamente sofisticadas, nos han facilitado el transitar hacia el entendimiento de situaciones tan complejas como lo son las interacciones atómicas/moleculares, la dinámica de los cuerpos celestes y el comportamiento social.
Desde su invención formal, el cómputo ha funcionado como una herramienta lo suficientemente poderosa para resolver complejas ecuaciones y sistemas dinámicos de distinta índole; no obstante, su utilidad ha trascendido los paradigmas de las Matemáticas y de la Física. En la actualidad, la tecnología computacional se ha convertido en un aliado imprescindible para abordar los desafíos modernos en diferentes rubros, siendo uno de los más preocupantes el medioambiental.
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Más allá de crear un colectivo de conciencias cuya cultura diaria esté enfocada al mejoramiento de sus hábitos más sencillos para coadyuvar al manejo de estos retos y disminuir los efectos adversos en nuestro entorno, la computación ha retomado un camino importante que destina esfuerzos en representar procesos, eventos o fenómenos bajo ciertas condiciones predefinidas, a través de ambientes controlados a partir del desarrollo de códigos y/o programas cada vez más especializados.
En ese sentido, la computación ha permitido diseñar simulaciones que ayudan a comprender mejor las complejas interacciones en ecosistemas, evaluar el impacto de diversas acciones humanas en el planeta y realizar una prospección sobre cómo nos encontraremos en un futuro a corto y mediano plazo si no revertimos algunas de las malas decisiones que, de manera individual y en conjunto, afectan negativamente a la Tierra. De esta forma, desde la simulación de cambios climáticos hasta el modelado de la propagación de contaminantes, la capacidad de la computación para analizar grandes conjuntos de datos y simular condiciones específicas contribuye significativamente a la investigación y la toma de decisiones en el cuidado ambiental.
Lo anterior es ambicioso, ya que no solo implica la oportunidad de contar un laboratorio virtual en el cual se empleen compuestos o sistemas, experimentando con ellos en maneras que, en la realidad, sería prácticamente imposible o costoso temporalmente. Además, implica un balance económico que generalmente se presenta a favor de la simulación computacional. Asimismo, la observación de la dinámica de los escenarios ambientales presentes requiere enfoques interdisciplinarios y soluciones innovadoras. En ese sentido, la simulación computacional se ha apoyado en los últimos años con el desarrollo de la inteligencia artificial (IA), particularmente en el denominado machine learning y el análisis de datos masivos (big data).
La inteligencia artificial se define como una combinación de algoritmos cuyo objetivo es resolver situaciones, ya sean físicas o digitales, que requieran habilidades similares a las del ser humano. La integración de inteligencia artificial en la simulación computacional de fenómenos ambientales representa un avance significativo en la capacidad de modelado y predicción. Por ejemplo, los algoritmos de machine learning tienen la capacidad de aprender patrones complejos a partir de datos ambientales históricos, permitiendo una adaptación dinámica de los modelos a cambios en el entorno. Esta mejora no solo aumenta la precisión de las simulaciones, sino que también facilita la identificación de otros factores de influencia no considerados en simulaciones más sencillas, brindando a los científicos y a la comunidad en general, una comprensión más profunda y contextualizada de los procesos medioambientales para la toma de decisiones.
En ese sentido, los investigadores han utilizado algoritmos de big data y machine learning para la predicción del cambio climático, el monitoreo de la calidad del aire en entornos urbanos, la simulación de ecosistemas acuáticos, el modelado de incendios forestales y la gestión de residuos. Esta aplicación exitosa permite la integración de la inteligencia artificial en la simulación ambiental, optimizando la comprensión de diversos fenómenos medioambientales, destacando su papel crucial en la toma de decisiones informada y la promoción del desarrollo sostenible.
Sin lugar a dudas, la computación ha demostrado tener el potencial necesario para evolucionar de manera continua y forjar un futuro prometedor, donde continuará desempeñando un papel fundamental en la identificación de soluciones innovadoras y la aplicación de enfoques interdisciplinarios para preservar nuestro planeta. Seguramente, podríamos imaginar nuevas herramientas digitales complementarias a la simulación computacional, que dentro de cien años (o quizá menos), podrían formar parte de la realidad de sociedades que sean medioambientalmente más funcionales.
