Cristina Masoller, catedràtica de la UPC i professora de l’ESEIAAT
És una gran responsabilitat del professorat de l’ESEIAAT de la UPC preparar i capacitar els nostres estudiants per afrontar els reptes importants que tenim al davant, com ara l’adaptació al canvi climàtic, l’escassetat de materials o l’envelliment de la població, per citar-ne alguns.
Si més no, la nostra és una de les escoles d’enginyeria més grans d’Espanya, amb una gran capacitat d’aportació de professionals altament qualificats que amb el seu treball incidiran directament en qüestions clau per al futur de la nostra societat. Un concepte important per entendre els temps moderns en què vivim és el concepte de complexitat. Una mica més de 100 anys enrere, abans de la Primera Guerra Mundial, les societats, les economies, els sistemes de transport i els sistemes financers no estaven tan altament interrelacionats i no eren tan interdependents com ho són actualment. Els problemes tenien una dimensió principalment local i tenien escassa repercussió fora del lloc on eren rellevants. Ara, no només els problemes i conflictes són interdependents; les escales de temps en què evolucionen són molt ràpides i les situacions i problemes escalen ràpidament. Per posar un exemple, el mal funcionament d’un element en una xarxa elèctrica pot col·lapsar el sistema i deixar sense electricitat milions de persones. Aquest fet, alhora, repercutiria en el col·lapse d’altres sistemes, com ara xarxes de transport, telecomunicacions, aigua, etc.
Com que actualment les tecnologies de les quals depèn el benestar de la societat estan altament interrelacionades, cal una investigació interdisciplinària per abordar la major part dels problemes rellevants, com ara la sequera extraordinària que estem vivint. De fet, ara per ara, és difícil pensar un problema important que sigui exclusiu d’una sola disciplina. Per aquests motius, a parer meu, és imprescindible formar enginyers i enginyers altament capacitats, que puguin navegar la complexitat tot utilitzant coneixements i tècniques que s’apliquen en diverses disciplines. L’àrea de recerca de sistemes complexos, en la qual he treballat en els darrers 20 anys, desenvolupa tècniques que es poden aplicar i adaptar a estudiar problemes en àrees molt diverses, com ara la meteorologia, la fotònica, o la neurociència. Aquestes tècniques ens permeten analitzar l’afectació i la propagació a altres sistemes que aparentment no tenen relació, problemes que són només una part d’un sistema complex. També ens permeten detectar senyals de canvis perillosos que es poden produir i identificar els elements d’un sistema complex que poden ser els més vulnerables i afectats. Si bé és cert que els mètodes d’estudi convencionals proposen dividir un problema complex en una sèrie de problemes més simples i resoldre’ls després cadascun per separat, al meu entendre, aquesta metodologia reduccionista només és útil quan el sistema que genera el problema és lineal, és a dir, quan el sistema està governat per equacions lineals. En canvi, els sistemes complexos, compostos per subsistemes que tenen comportaments no lineals amb diversos tipus d’interaccions, fan que sigui necessària una filosofia diferent, no reduccionista, per abordar els problemes, i sol ser necessari un estudi interdisciplinari tot involucrant disciplines bàsiques i aplicades, com ara matemàtiques, física, enginyeria, geociències, informàtica, economia, medicina, ciències socials, etc.
Un dels principals desafiaments de la investigació interdisciplinària és encoratjar els experts de diferents disciplines a parlar els uns amb els altres i tractar de comprendre les necessitats i interessos de cadascú. És un gran esforç per a totes les parts sortir de l’anomenada zona de confort –o àrea específica de treball– i tractar d’entendre’s de manera recíproca, però, al meu entendre, paga la pena, perquè hi ha molt a guanyar, ja que l’avenç genuí només es pot aconseguir unint esforços en diferents disciplines. A tall d’exemple, m’agradaria mencionar un problema que treballem des de fa anys: el desenvolupament de neurones fotòniques.
Els sistemes d’intel·ligència artificial (IA) que utilitzin neurones fotòniques seran molt més eficients energèticament (actualment comporten un altíssim cost mediambiental), però per utilitzar neurones fotòniques que realment imitin el comportament de les neurones biològiques necessitem entendre la dinàmica neuronal, els mecanismes neuronals de codificació i processament d’informació i també necessitem entendre com implementar-los en sistemes fotònics. Els avenços en aquesta àrea de recerca, que involucra disciplines tan diverses com la neurociència, la fotònica, la nanotecnologia, la ciència de dades i les ciències de la computació, podran tenir un impacte econòmic i social molt alt. És per això que cal formar joves investigadors i enginyers i enginyeres creatius capaços de treballar còmodament en equips interdisciplinaris. Per tal que un equip de treball sigui productiu no només ha d’incloure experts a totes les àrees rellevants; és imprescindible que l’equip sigui heterogeni, és a dir, que inclogui persones amb característiques molt diverses quant a sexe, edat, orientació sexual, origen ètnic, etc., ja que nombrosos estudis científics han demostrat que els equips de treball més creatius i eficients són aquells que respecten i fomenten la diversitat.
