La máquina de mareas de tormenta de Ishiguro es una computadora analógica construida por el oceanógrafo japonés Shizuo Ishiguro . Entre 1960 y 1983, el Instituto Nacional de Oceanografía del Reino Unido la utilizó para modelar las mareas de tormenta en el Mar del Norte . Actualmente se exhibe en la Galería de Matemáticas del Museo de Ciencias de Londres.
Tras la grave inundación del Mar del Norte de 1953 , el gobierno del Reino Unido creó un comité (conocido como el Comité Waverley) para desarrollar un plan para prevenir futuros desastres. [1] El Instituto Nacional de Oceanografía del Reino Unido (NIO, ahora el Centro Nacional de Oceanografía ) fue responsable de la investigación científica de las mareas de tormenta en el Reino Unido. En 1957, Shizuo Ishiguro , un oceanógrafo japonés que había estado desarrollando métodos analógicos para predecir las mareas oceánicas, se unió al NIO para aplicar su trabajo al Mar del Norte. [2] [3] Inicialmente, esto fue a través de una beca de la UNESCO, pero más tarde se convirtió en un empleado permanente del NIO. Ishiguro continuó desarrollando y aplicando su modelo analógico hasta principios de la década de 1980, cuando las mejoras en las computadoras digitales llevaron a muchos oceanógrafos a favorecer las simulaciones numéricas. [4] Ishiguro se retiró en 1983, pero continuó trabajando en su máquina en casa hasta su muerte en 2007. La computadora de mareas de tormenta de Ishiguro fue adquirida por el Museo de Ciencias de Londres, donde es parte de una exhibición en la Galería de Matemáticas sobre modelado de los mares. [5]
La máquina de Ishiguro es una computadora analógica en la que se utilizan voltaje y corriente eléctrica para imitar la altura y el flujo del agua. El Mar del Norte se representa como una cuadrícula con aproximadamente 80 nodos que están conectados eléctricamente de modo que el flujo de electricidad entre los nodos representa el flujo de agua entre diferentes puntos del Mar del Norte. El flujo de agua entre puntos del Mar del Norte depende de la diferencia en la altura del agua, de características físicas fijas como las costas y la profundidad del mar, de la fuerza de Coriolis (debida a la rotación de la Tierra) y de efectos dependientes del tiempo como las fuerzas de marea (debido al efecto gravitacional de la Luna y el Sol ). [6]
El modelo imita estos fenómenos mediante combinaciones de componentes eléctricos (resistencias, condensadores, inductores) y generadores de señales para proporcionar entradas dependientes del tiempo. El modelo simula cómo una marejada ciclónica, que normalmente se acerca desde el norte, podría moverse hacia el sur a través del mar del Norte. Predice el flujo y la altura del agua en diferentes lugares y momentos, lo que permite evaluar la altura máxima de la marea y el momento en el que se podría esperar el máximo en lugares específicos. [7] [8] Un uso común del modelo fue investigar la necesidad de muros marinos y defensas costeras . Una película hecha por el NIO que muestra la explicación de Ishiguro sobre la computadora se encuentra en los archivos del Centro Nacional de Oceanografía de la Universidad de Southampton . [9]
La estructura física del ordenador [10] consta de dos paneles que contienen la red eléctrica utilizada para la simulación y una sección de entrada/salida independiente. Las entradas se realizaron utilizando un ordenador Commodore CBM 8032 con unidades de disquete de 5¼"; la salida se mostró en un osciloscopio Advance Instruments OS-240 y se registró fotográficamente.
Las computadoras digitales (donde las ecuaciones de flujo se resuelven numéricamente) estaban disponibles en la década de 1960, pero Ishiguro argumentó que el enfoque analógico era más flexible y evitaba los problemas computacionales de trabajar con pasos de tiempo discretos. [9] Las mejoras posteriores en las computadoras electrónicas significan que el modelado numérico ahora se usa más comúnmente que el modelado analógico; los ejemplos modernos incluyen el National Tidal and Sea-level Facility en el Reino Unido o el modelo "Sea, Lake, and Overland Surge from Hurricane " utilizado por las agencias estadounidenses.