28/05/2024

De biomedicina a geociencias: matemático francés estrecha vínculos con la UdeC

Franz Chouly realiza su segunda estadía en la U. de Concepción para colaborar con el Director del CI²MA, Rodolfo Araya.

Hasta este jueves 31, estará visitando la Universidad de Concepción, UdeC, el Dr. Franz Chouly, investigador y Profesor Titular del Institut de Mathématiques de Bourgogne UMR 5584 CNRS de la Université de Bourgogne (Francia).

Esto, en el marco de su colaboración con el Dr. Rodolfo Araya Durán, Director del Centro de Investigación en Ingeniería Matemática (CI²MA) de la UdeC e investigador asociado del Centro de Modelamiento Matemático (CMM) de la U. de Chile.

La estadía, que fue posible gracias a un convenio internacional entre el CNRS y el CMM, comenzó en septiembre de 2021 y se realizó en Concepción porque los intereses investigativos de Franz Chouly están en el ámbito del análisis numérico de Ecuaciones Diferenciales Parciales (AN de EDPs), al que se dedica el grupo de matemáticos basados en el CI²MA.

“La visita del Dr. Chouly ha servido para explorar una nueva línea de investigación la que se puede aplicar a diferentes problemas provenientes de las aplicaciones, tanto a problemas de fricción y contacto, como a problemas de mecánica de fluidos”, detalló el Dr. Araya.

“Por otra parte, ha sido una gran experiencia para mi puesto que el Dr. Chouly no solo es un reconocido especialista en su área, sino también una persona de una calidad humana muy excepcional. Sin lugar a dudas, esta colaboración tiene un gran potencial el cual seguiremos explorando en los años venideros”, agregó el también académico del Departamento de Ingeniería Matemática de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la UdeC. 

La formación de pregrado de Franz Chouly, explica él mismo, estuvo muy vinculada a “la ingeniería en computación y en matemática aplicada y yo estudié computación y matemática. Después hice un doctorado en matemática aplicada, donde se trataba de simulación numérica y de modelación, pero sin hacer mucho análisis en el sentido en el cual lo estoy haciendo ahora y lo hace en la mayoría de los colegas aquí, pero sí muy relacionado con computación aplicada a biomedicina y biomecánica”.

Rodolfo Araya y Franz Chouly coincidieron hace años al realizar sus estudios de doctorado, al tratarse de un centro con una fuerte componente de intercambios internacionales. “Mi tema de investigación”, explica el investigador francés, “estaba relacionado con aplicaciones en ingeniería biomédica y tuve la oportunidad de hacer una estadía en el CMM”.

Tras obtener su grado de Doctor en el Grenoble INP (Francia), Franz accedió a una beca franco-chilena para realizar estudios de postdoctorado y, entonces, realizó su primera estadía en la UdeC, para colaborar directamente en AN de EDPs, entonces bajo la dirección del Dr. Rodolfo Rodríguez Alonso, académico UdeC y también investigador asociado del CMM, y del Dr. Gabriel Raúl Barrenechea (por entonces, también académico de la UdeC), la que se extendió entre octubre de 2006 y agosto de 2007, incluso antes de la fundación del CI²MA (2009).

Colaboraciones y nuevas aplicaciones

Sus lazos con Chile continuaron en el ámbito familiar, dado que se casó con una chilena, y retomó sus redes académicas en 2020, cuando, estando en nuestro país por vacaciones, “me puse en contacto de nuevo con Rodolfo (Araya) y me comentó que estaba interesado en desarrollar una aproximación médica y tenía problemas relacionados con la eficiencia del modelo, por lo que empezamos a conversar y, también por motivos personales y familiares, quise tomar esta delegación para retomar esta investigación”.

Efectivamente, en la actualidad, los intereses de investigación de ambos científicos van por el lado de la comprensión de fenómenos que se registran en el área de las geociencias, siendo además Rodolfo Araya Director Alterno del Proyecto Anillo ‘Precursor’ (ACT192169-ANID).

“Ya había explorado las Ciencias de la Tierra en el momento”, explica Franz Chouly, “colaborando en Francia con una empresa semi estatal dedicada a investigación geológica y minera, vinculada a modelación de fallas, donde me contactaron para trabajar en problemas que se pueden hallar en el ámbito más productivo que extractivo, mientras que la aplicación que interesa a Rodolfo está más relacionada con el estudio de sismos, subducción y temas así y así yo comienzo a trabajar como colaborador internacional del Anillo”.

“Lo que hicimos”, explica el científico galo, “fue dar un paso más hacia los métodos para que se puedan aplicar a la geociencia y tenemos ampliamente una geometría simplificada de una falla y lo que ahí queremos es hacer un artículo pequeño dirigido a geofísicos para demostrarles que el método que hemos desarrollado tiene propiedades interesantes a nivel práctico, entonces es más bien una extensión natural de lo que había hecho antes”.

“Estoy muy contento, las condiciones de trabajo aquí son muy buenas y el dispositivo franco chileno de colaboración funciona muy bien, en general, a pesar de que veníamos saliendo de la situación de pandemia, lo que ha retrasado algunos trámites administrativos”.

El Dr. Chouly, además, destaca la oportunidad de realizar esta estadía porque, al no tener labores docentes que cumplir, puede dedicarse totalmente a la investigación, lo que ha tenido un positivo impacto en su productividad científica. “La investigación como trabajo a tiempo completo, entonces simplemente no sólo mantiene la productividad en cuanto a la cantidad sino también la calidad cambia. Con Rodolfo tenemos dos artículos, uno publicado en la prestigiosa revista Journal of Scientific Computingy otro ya enviado y tenemos material para hacer otros dos”.

Entre las actividades académicas realizadas por el científico francés durante su estadía, destaca el cursillo ‘Nitsche’s method for essential boundary conditions and some variational inequalities’ que dictó entre abril y mayo de 2022 y estuvo dirigido a estudiantes del Programa de Doctorado en Ciencias Aplicadas con mención en Ingeniería Matemática y de niveles avanzados de la carrera de Ingeniería Civil Matemática de la UdeC.

Nuevas redes y proyectos

En términos de redes de colaboración, el investigador francés destaca que esta estadía también les ha permitido “no sólo mantener nuestras colaboraciones, sino que empezamos a agregar otra gente de otros lugares a lo que hacemos, sobre todo en temas aplicados, para comenzar a supervisar estudiantes de doctorado lo que ayudaría muchísimo”.

Sobre nuevas líneas de investigación que podrían abrirse a partir de los resultados obtenidos, Franz destaca “la estimación de error a posteriori en que se permite adaptar la malla de un problema de física en relación a la geometría para mejorar de forma bastante fina la discretización para tener una solución de una simulación muy precisa sin con un menor costo en términos de recursos computacionales”, detalla en relación a un área en que los especialistas de la UdeC como “Gabriel Gatica y Rodolfo Rodríguez, sobre todo, cuentan con artículos sobresalientes y son referentes de su especialidad”.

“Con colegas de Europa”, adelanta Chouly, “hemos empezado a armar este año un proyecto editorial de cuatro libros con contribuciones de gente conocida, referentes internacionales en esta temática, pero con enfoque aplicado; porque, al final, hay muchos métodos que son desarrollados dentro de nuestra comunidad matemática de elementos finitos, que están siendo muy ocupados en empresas, por ingenieros, por colegas de geociencias, de biomecánica, pero es más pequeña la comunidad que conoce los códigos que hay detrás. Entre otras, contará con una contribución colaborativa de Rodolfo Araya y Frédéric Valentin del LNCC de Petropolis, Brasil”.