|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Article:
TdC: Les dades espaials: què són i per a què serveixen? - Toni Sellarès
10-12-2022 Dolors Pujol
A càrrec del Dr. Toni Sellarès, Llicenciat en Matemàtiques per la Universitat de Barcelona i Doctor en Matemàtiques per la Universitat Politècnica de Catalunya; professor al Pere Alsius, a la Universitat de Girona i a l'Escola Politècnica Superior.
Les Tardes de Ciència d’aquest mes de desembre, han comptat amb la presència del matemàtic Toni Sellarès, que ens ha parlat sobre les dades espacials i com es poden processar a través de la Geometria Computacional.
Aquest és un camp que compta amb múltiples aplicacions, com per exemple la cerca que podem fer amb el mòbil de les dues farmàcies que tenim més a prop.
Les dades espacials fan referència a la posició d’objectes geomètrics i les relacions de proximitat (topologia) entre aquests objectes. Permeten modelar plànols urbans, xarxes de carreteres, mapes de continents o regions d’aquests mapes, fins i tot galàxies o estructures moleculars, entre altres.
Una vegada adquirides les dades a través de satèl·lits o drons, s’han de transformar i emmagatzemar en grans equips perquè puguin ser utilitzades per les persones que dissenyaran les aplicacions.
El Processament d’aquestes Dades Espacials per extreure’n informació significativa, requereix una gran quantitat de càlculs sobre un gran volum de dades (Big Data, en català Dades massives). Per fer aquests càlculs calen algorismes i estructures de dades.
Per a dissenyar un algorisme cal coneixement. Aquests algorismes, dissenyats per experts, han de ser eficients i per això, cal que siguin ràpids a l’hora d’obtenir un resultat. Alhora, cal que el cost, és a dir, el nombre d’operacions elementals necessàries per a obtenir el resultat, sigui el mínim possible. El repte estarà doncs, en dissenyar algorismes eficients, amb costos baixos i velocitats altes.
Les estructures de dades són la forma d’organitzar l'emmagatzematge d’un conjunt de dades. Exemples d’estructures serien en forma de llista o en forma de graella de quadrats, on cada quadrat té una llista. Tot i que emmagatzemar les dades en forma de retícula suposaria un cost més elevat que fer-ho en forma de llista, si el problema s’ha de resoldre moltes vegades, valdrà la pena utilitzar l’emmagatzematge de retícula perquè l’algorisme sigui més ràpid i per tant, més eficient. Cal mirar doncs, que el cost total sigui el menor possible.
Els programes informàtics dissenyats per experts permeten la implementació d’un algorisme i de les estructures de dades en un llenguatge de programació. Aquests programes són executats per un computador, que processa les dades d’entrada per obtenir un resultat.
Per processar aquestes dades, és on entren en joc les tècniques de Geometria Computacional.
Tot seguit, s’han presentat exemples d’alguns problemes que resolt la Geometria Computacional, i com s’apliquen al Processament de Dades Espacials: determinar els hotels inclosos en una regió circular, saber si els diferents trams d’un trajecte passen per una zona urbana o boscosa, determinar on hem de localitzar una nova torre de comunicacions per tal que la cobertura sigui màxima, conèixer quin és el camí per on es tarda menys, determinar quines són les trajectòries que segueixen els vehicles a una ciutat o la trajectòria d’un futbolista durant un partit, entre altres.
Hem gaudit molt amb les explicacions d’en Toni, que de manera molt entenedora ens ha transmès què són les dades espacials i tot el potencial que hi ha al darrera de la Geometria Computacional, amb les aplicacions tan variades i al mateix temps tan útils que pot arribar a tenir.
Volem agrair la seva participació a les TdC i l’oportunitat de compartir un tema tan interessant!
