Dünya Denizcilik Konseyi’ne göre, kargo gemileri 2020’de 3.000’den fazla konteyner kaybetti ve 2021’de 1.000’in daha denize düştüğü bildiriliyor. Karşılaştırma için, Konsey 2017 ile 2019 arasında yıllık ortalama 779 konteyner kaybı tahmin etti. Oluşan hasar kötü bir durumdur ve tüm tedarik zinciri yapısını baştan sona bozabilir.
Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden (NTNU) bir ekip, bu denizcilik sorununa bir çözüm bulabilir. Araştırmacılar, birkaç basit hesaplama kullanarak, gemideki pahalı ve bazen de güvenilmez dalga radar ekipmanına aldırmadan gelen dalgaların yüksekliğini ve yönünü tahmin edebilirler. Şu anda ekip buldukları yöntemlerini sabit gemi modellerinde test ediyor. Ancak bir gün, kaptanların felaketten kaçınmasına da yardımcı olabilir. Yani seyrü sefer sırsında otomatik pilotun daha da akıllı hale gelmesi diyebiliriz.
NTNU’da doktora sonrası araştırmacı olan Zhengru Ren, “Dalgaları biliyorsak, istediğimiz her şeyi de biliyoruz” diyor. Dalgalar, deniz kaptanlarına değerli bilgiler sağlayan kabarma yüksekliği ve derinliği gibi okyanus değişkenleri hakkında önemli bilgiler içerir.
Mart ayında Ren ve şirket, Marine Structures dergisinde yeni dalga analizi yaklaşımlarını detaylandıran bir makale yayınladı.
Genel deniz durumunu (dalga yönü, yüksekliği ve frekansı dahil) anlamak için bir geminin boyutuna, şekline ve suya verdiği hareket tepkilerine dayanan “dalga şamandıra analojisi” adı verilen bir kavramı içerir. Tüm bunlar, bilim adamlarının gemilere şamandıra gibi davranma yeteneğine bağlıdır. Yüzdürme işaretleri, okyanusun yüzeyine oturur, denizin kendisiyle birlikte hareket eder .
Bir dalganın zirveleri ve çukurlarıyla birlikte yükselir ve düşer. Bu nedenle, şamandıranın hareketi (veya bu durumda gemi) okyanusun hareketi için bir kılavuzdur. Yani dalga genliği bu durumda devreye giriyor.
Aynı zamanda Ren’in ekibi yeni bir faktör ekledi. Buna geminin genellikle asimetrik geometrisi diyebiliriz.
Ekip, bu verileri “tepki genliği operatörleri” (RAO’lar) adı verilen yelken öncesi hesaplamalarına ekleyebilir. Ren, kaptanların bunları bir geminin hareketiyle birlikte basit bir cebirsel denkleme kolayca bağlayabileceğini ve ardından dalga spektrumunu çözmek için regresyona dayalı yöntemleri kullanabileceğini de söylüyor. Bu denizdeki dalgaların sırasını detaylandıran ve kaptanların okyanusun gelecekteki davranışlarını görmelerine yardımcı olan bir ölçümdür.
Lise cebirindeki gibi “tek bir doğrusal denklem yapabiliriz” diyor Ren. “Y = ax şeklindedir.
Bunun için ‘x’ dalga spektrumudur. ‘a’ RAO’ya bağlıdır. ‘Y’de geminin hareketidir. Dalga spektrumunu çözmek için basit bir bölme durumu.
Dalga-şamandıra benzetmesi 1980’lerden beri var olmuştur, ancak Ren ve meslektaşları tahmin tekniğinin çok kesin olmadığını bulmuşlardır. Bu sorunu çözmek için verileri, Bézier eğrilerinden oluşan Bézier yüzeyi adı verilen bir kavramla düzeltmeleri gerekiyordu.
Bu parametrik eğriler, atılan bir beyzbolun yayına çok benzer şekilde, bir düzlemdeki noktaları sorunsuz bir şekilde birbirine bağlar.
Yani hayatımızın her yerinde matematikte var fizikte. Şaşırmamak gerek.
Kaynak: popularmechanics.com/science/math/a37518117/math-helps-cargo-ships-see-into-future/?source=nl
