Cómo pueden ayudar las matemáticas en la crisis del Covid-19
Permiten ver en tiempo real los movimientos de población hasta estudiar el impacto en las finanzas
En la arquitectura de los edificios, en la gestión del tiempo, en las emisoras de radio... las matemáticas están presentes en muchos aspectos, a menudo imperceptibles, de la vida cotidiana. Pero no solo cuando todo permanece estable, sino que esta disciplina también es una herramienta fundamental en momentos de crisis, para acotar problemas difíciles. La pandemia del coronavirus no ha sido una excepción.
“Expresar y formalizar en un lenguaje matemático cualquier realidad compleja permite abordarla de forma mucho más integral”, expone Alfonso Gordaliza, presidente del Comité Español de Matemáticas (Cemat). Desde la federación han promovido la iniciativa Acción Matemática contra el Coronavirus, cuyo objetivo es poner a disposición de las autoridades su capacidad de análisis y modelización para afrontar el Covid-19.
Esta materia puede ayudar en áreas tan diversas como analizar los movimientos de la población o ver el impacto de la crisis en las finanzas. Los datos son el combustible imprescindible para que toda esta maquinaria funcione. Para ello, en Acción Matemática contra el coronavirus colaboran con entidades como AIS Group, que cuenta con una base demográfica de cerca de 2.000 indicadores que ilustran cómo son los hogares españoles –tanto a nivel autonómico como de región censal–. Trabajan con variables simples, como el número de personas mayores de 50 años o el tamaño medio de las viviendas en determinada zona, pero también con otras más complejas, como la renta o el gasto sanitario de cada casa. “Sabemos que el virus está afectando más a las familias de menores ingresos, probablemente por la mayor densidad y la menor superficie de los hogares en regiones de menor renta”, expone el director de desarrollo de negocio de AIS Group, Agustín Amorós. A su vez, han colaborado con la compañía de software geográfico Esri para ofrecer toda esta información en formato mapa.
Un ejemplo práctico de la aplicación de las matemáticas es la posibilidad de hacer una estimación de cuánto tiempo tiende a pasar desde que un enfermo es detectado hasta que tiene que ser hospitalizado, ingresado en la UCI o, en los casos más extremos, fallece, a través de los microdatos recogidos en los centros médicos. “Se entrenan los métodos con pacientes que ya han pasado por ello para conocer más sobre los futuros. No significa que sean los algoritmos los que deciden, pero pueden ayudar a los médicos. Es información muy valiosa y útil”, relata el presidente de Cemat.
La logística es, según el investigador de la Universidad de Cádiz y miembro de la Real Sociedad Matemática Española David Gómez-Ullate, el área en el que las matemáticas han resultado más útiles. “La rama que más ha influido en la toma de decisiones es la investigación operativa, que se inventó en la II Guerra Mundial para ver cómo se podían distribuir los recursos de la manera más eficiente posible”, explica. Es el caso de los sistemas para organizar los turnos de los sanitarios, pero también de cómo dimensionar los hospitales de campaña necesarios o de qué rutas seguir para transportar el material. Incluso, se habló de trasladar pacientes a los centros menos congestionados, aunque esto último no llegó a ponerse en práctica.
Las matemáticas también han sido de utilidad desde el punto de vista informativo, como el estudio epidemiológico que realizó el Gobierno para evaluar qué porcentaje de la población había superado la enfermedad. “Detrás de una investigación como esa hay unas matemáticas muy potentes: elegir bien la muestra, extender los datos al resto de los ciudadanos, interpretar bien los resultados...”, expone Gordaliza.
Contar con buenas bases de datos es fundamental para que todo funcione
Pero la aplicación de esta disciplina no se ha limitado al punto de vista sanitario, sino que también se ha utilizado para mitigar otras consecuencias socioeconómicas de la pandemia. Conocer los ingresos de las familias y el riesgo de pobreza de algunas de ellas puede ayudar en aspectos como prever qué Bancos de Alimentos tendrán una necesidad mayor y, por tanto, requerirán mayores refuerzos, explica Amorós.
Durante el desconfinamiento, los modelos matemáticos han sido claves para estimar el impacto de cada una de las medidas ejecutadas. “Al principio se tuvo que aplicar una regla para controlar pandemias propia del siglo XIX, como es la de encerrar a la gente en sus casas, porque se nos fue de las manos; pero ahora, con todo más tranquilo, podemos aplicar herramientas de este siglo”, expone Gómez-Ullate en relación a los programas que monitorizan cómo se está moviendo y reuniendo la población, lo que permite controlar la expansión del virus sin aplicar políticas tan drásticas. Esta información facilita enormemente el proceso de toma de decisiones.
Así lo ve también el profesor de Worcester Polytechnic Institute Stephan Sturm. “Alguien podría pensar que no hay una gran diferencia en la expansión del virus por encerrar a la población o dejarla salir un día antes o uno más tarde, pero las matemáticas muestran que sí que tiene un gran impacto”, comenta el académico, quien ha participado recientemente en el Congreso Virtual en Matemática Financiera y Análisis Estocástico, organizado por el Instituto de Ciencias Matemáticas, la Universidad Autónoma de Madrid y la UNED. El objetivo del encuentro era analizar el papel de las matemáticas en la gestión de la crisis. Para Sturm, más que hacer previsiones, el rol de esta disciplina debe ser explicar cómo intervienen los mecanismos financieros y, en consecuencia, analizar qué tipo de legislación se requiere para evitar el efecto bola de nieve fruto de la interrelación entre las diferentes instituciones financieras.
En las mencionadas conferencias también participó Isabel Figuerola-Ferretti, profesora de la Universidad Pontificia Comillas, quien celebra que la riqueza de las fuentes de datos disponibles permita realizar análisis más complejos. Los modelos matemáticos permiten combinar indicadores estructurales, como son la inflación o la tasa de desempleo, que normalmente se obtienen con menor frecuencia, con otros coyunturales (visitas a páginas web, compras por internet, búsquedas en Google...), que se pueden ver prácticamente en tiempo real, expone la experta. Poder combinar y comparar diferentes variables es también fundamental para Tomoyuki Ichiba, de la Universidad de California Santa Bárbara. “Un enfoque científico ayuda a ver cómo se integran los aspectos financieros con los sanitarios, por ejemplo. Si solo miramos uno de ellos, podemos generar problemas de otro tipo. Encontrar el equilibrio entre ambos ayuda a plantear la mejor estrategia”, concluye.
La base de muchas profesiones
Desafíos. La crisis pone el foco en la importancia de la ciencia para afrontar el futuro.
Trabajo. Las matemáticas serán la base de muchas profesiones que aparecerán en los próximos años, pronostica el fundador del método de aprendizaje online Smartick, Javier Arroyo, cuya aplicación se ha descargado 2,4 veces más durante el confinamiento.
Transversal. “Son una disciplina que lo atraviesa todo, es una manera de estructurar el pensamiento, lo que es básico en todo tipo de formación”, continúa el experto.
Lenguaje. Arroyo cree que, en los próximos años, las familias tratarán de reforzar esta materia al mismo nivel que se hace con el inglés.