Γράφει ο Γιώργος Ευθυμίου*
Πώς μπορούμε να προβλέψουμε τη μέγιστη τιμή σε φαινόμενα που αλλάζουν με τον χρόνο; Για παράδειγμα, ποια θα είναι η υψηλότερη θερμοκρασία του καλοκαιριού; Ή ποια στιγμή της ημέρας η καρδιά μας θα χτυπάει πιο γρήγορα; Ή πότε η ένταση του ανέμου θα φτάσει στο μέγιστο και θα επηρεάσει την παραγωγή αιολικής ενέργειας;
Αυτές οι ερωτήσεις έχουν κάτι κοινό: όλα τα παραπάνω φαινόμενα εξελίσσονται με τον χρόνο και κάποια στιγμή φτάνουν στο μέγιστο. Αυτό το μέγιστο μπορεί να είναι απλώς ένα νούμερο, αλλά συχνά κρύβει κινδύνους ή ευκαιρίες.
Για να απαντήσουμε σε αυτές τις ερωτήσεις, σχεδίασα ένα απλό μοντέλο, το οποίο μπορεί να υπολογίσει τη μέγιστη τιμή ενός φαινομένου βασισμένο σε μερικά βασικά στοιχεία: τη μέση τιμή, τη μεταβλητότητα και το πώς αλλάζει με τον χρόνο. Δεν χρειάζονται πανίσχυροι υπολογιστές ούτε πολύπλοκα συστήματα. Το μοντέλο είναι ελαφρύ, γρήγορο και ευέλικτο.
Πού μπορεί να εφαρμοστεί;
Το μοντέλο αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλούς διαφορετικούς τομείς, όπως:
Υγεία: Για παράδειγμα, σε ασθενείς που παρακολουθούνται για την καρδιακή τους λειτουργία, μπορούμε να προβλέψουμε πότε ο ρυθμός θα φτάσει σε επικίνδυνο επίπεδο.
Καιρός: Για πρόβλεψη της μέγιστης θερμοκρασίας ή πίεσης μέσα στην ημέρα ή την εβδομάδα.
Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας: Για να ξέρουμε πότε ο ήλιος ή ο άνεμος θα φτάσει στο μέγιστο και πώς να σχεδιάσουμε καλύτερα την παραγωγή ενέργειας.
Γεωργία: Για προστασία από καύσωνες ή απότομες πτώσεις πίεσης που επηρεάζουν τις καλλιέργειες.
Οικονομικά: Για πρόβλεψη της μέγιστης τιμής σε δεδομένα όπως πωλήσεις, κόστος ή κατανάλωση.
Βιομηχανία και ασφάλεια: Για να προβλέψουμε αν ένα σύστημα φτάσει σε επικίνδυνες θερμοκρασίες ή πιέσεις.
Εικόνα. Διακύμανση καρδιακού ρυθμού. Πηγή
Το πιο σημαντικό είναι ότι το μοντέλο μπορεί να προσαρμοστεί σε κάθε περίπτωση, ανάλογα με τα δεδομένα και τον στόχο. Μπορεί να γίνει εργαλείο σε κινητά, εφαρμογές, ή συστήματα παρακολούθησης, και να βοηθήσει στον προληπτικό σχεδιασμό και στη λήψη αποφάσεων πριν συμβεί το χειρότερο.
Η επιστήμη δεν χρειάζεται να είναι περίπλοκη για να είναι χρήσιμη. Αρκεί να έχει στόχο τον άνθρωπο και την προστασία της ζωής και του περιβάλλοντος. Αυτό προσπαθούμε να κάνουμε με αυτό το μοντέλο.
Αναφορές
Efthimiou, G. Predicting Extreme Atmospheric Conditions: An Empirical Approach to Maximum Pressure and Temperature, Sustainability 2025, 17(7), 2852; https://doi.org/10.3390/su17072852.
Efthimiou, G. Application of an Empirical Model to Improve Maximum Value Predictions in CFD-RANS: Insights from Four Scientific Domains. Atmosphere 2024, 15, 1124. https://doi.org/10.3390/atmos15091124.
*Γιώργος Ευθυμίου
Μηχανολόγος Μηχανικός, Ινστιτούτο Χημικών Διεργασιών και Ενεργειακών Πόρων, ΕΚΕΤΑ
