Investigan con herramientas matemáticas fenómenos sociales y naturales

Miembros del Departamento de Ecuaciones Diferenciales y Análisis Numérico (EDAN) forman parte del Brazilian-European partnership in Dynamical Systems (BREUDS), un proyecto integrado por 32 Universidades -21 europeas y 11 brasileñas- que reúne a cientos de matemáticos para avanzar en el estudio de la modelización de fenómenos naturales y sociales mediante sistemas dinámicos.

En la foto a la derecha, Jose Antonio Langa, forma parte del Spin Off Nabucco Center

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Brain: Vegetative state

When someone falls into a persistent vegetative state – how do you determine the extent of any sign of activity in their brain? Researchers at Cambridge University say they have pioneered a new technique. (BBC)

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Bellísimas reacciones

La belleza de las reacciones químicas en vídeo

 

La ciudad como sistema complejo adaptativo

Cities as complex adaptative systems. Luis Bettencourt

Interesante estudio

Metabolismo

En este trabajo se presenta el funcionamiento metabólico a nivel de células y sistemas celulares.

El estudio tiene en cuenta el tamaño del sistema, con flujos, fuentes de energía, gasto, transporte interno utilizando una  Teoría Multimodal Contextual (CMT); abarcando múltiples sistemas de vida, con toda la carga dinámica y compleja que exige. Para comenzar hace un repaso de la historia del tratamiento de estos estudios.
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Recomendamos su descarga para los interesados.

http://www.mdpi.com/2079-8954/2/4/451/pdf

Neuronas que mejoran el mundo

Aunque a veces no lo parece, los humanos llevamos sobre los hombros el objeto más complejo del universo conocido: el cerebro. Si pudiéramos estirar todo el cableado que hay entre nuestras neuronas habría de sobra para ir y volver a la Luna cinco veces. Ni las estrellas, ni las galaxias, ni el creciente tráfico aéreo que cada día recorre el planeta, ni nigún otro sistema estudiable presenta mayor complejidad que el encéfalo. Tampoco hay muchos ejemplos de redes más eficientes. Por eso, desde hace algún tiempo, los científicos intentan entender mejor este entramado natural con 100.000 millones de neuronas y 100 billones de conexiones para mejorar otras redes artificiales.

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Education system EEUU 1870-2011

Emergy Evaluation of Formal Education in the United States: 1870 to 2011
Daniel E. Campbell  and Hongfang Lu
Abstract: We evaluated the education system of the United States from 1870 to 2011 using emergy methods. The system was partitioned into three subsystems (elementary, secondary and college/university education) and the emergy inputs required to support each subsystem were determined for every year over the period of analysis.

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Comparativa redes neuronales biológicas y artificiales

Actualmente, hay una gran cantidad de tareas para las cuales se ha demostrado que un algoritmo o una secuencia de operaciones aritméticas y/o lógicas son inútiles. Por ejemplo, a pesar de muchos experimentos, aun no se ha desarrollado una máquina que lea automáticamente caracteres manuscritos con fluidez y lingüísticamente correcto, o que reconozca las palabras habladas por un altavoz, y aún menos que traduzca a partir de una lengua a otra, o conduzca un coche, o camine como un animal o un humano. Read More

Premio matemáticas estudio sistemas dinámicos

Este año, a principios de agosto, fue otorgada la medalla a cuatro matemáticos, entre quienes hay un brasilero (sistemas dinámicos y teoría espectral) y una mujer, siendo la primera vez que son premiados un latinoamericano y una matemática, en este caso de nacionalidad iraní. Read More

Los cultivos de arroz en Colombia, salvados de la sequía por Big Data

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Cerca de 1.800 hectáreas sembradas de arroz en Montería, Córdoba, se salvaron de ser arrasadas por el intenso verano que ha azotado al país en los últimos meses gracias a que los agricultores siguieron una puntual recomendación: cambiar la fecha de siembra.  Read More

Redes neuronales, conciencia y autoconciencia

Una investigación desarrollada en la Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid (FIUPM) ha aplicado las redes neuronales modulares para el modelado de funciones cognitivas vinculadas a la conciencia, al mismo tiempo que ha aplicado redes neuronales con retardo temporal para el modelado temporal de la autoconciencia. La investigación, desarrollada por Milton Martínez Luaces, fue dirigida por el profesor de la FIUPM, Alfonso Rodríguez-Patón.   thV2D0S76P

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Ecuaciones y ritmos de la naturaleza

Los físicos están usando ecuaciones para revelar las complejidades ocultas en el cuerpo humano. Desde los latidos de nuestros corazones hasta el funcionamiento de nuestro cerebro, muchos sistemas en la naturaleza dependen de conjuntos de ‘osciladores’ perfectamente coordinados; que constituyen auténticos sistemas rítmicos que trabajan colaborativamente, como las células del músculo cardíaco.

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Complejidad en el genoma

El estudio del ADN es una disciplina en auge y amplía su abanico de aplicaciones a medida que se desarrolla su tecnología. La reintroducción de la paloma rabiche utilizando marcadores genéticos que incrementasen la biodiversidad de la población, el estudio de bacterias, la rutina clínica que permite dirigir tratamientos en oncología, o cuestiones relacionadas con la alimentación como la famosa «crisis del pepino», son aplicaciones prácticas de esta investigación en Canarias.image Read More

Aplicación red neuronal

      A la hora de diseñar nuestra red neuronal para resolver un problema concreto es conveniente disponer de una herramienta software de diseño de ANN. Con una herramienta de éstas basta con pensar en términos de redes y no en programación de algoritmos en lenguajes de alto nivel. De esta manera todo el esfuerzo se debe dirigir al diseño de la arquitectura o estructura de la red y en la selección de los datos del conjunto de entrenamiento y de test.

red neuronal

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Enlarging the scope: grasping brain complexity

To further advance our understanding of the brain, new concepts and theories are needed. In particular, the ability of the brain to create information flows must be reconciled with its propensity for synchronization and mass action. The theoretical and empirical framework of Coordination Dynamics, a key aspect of which is metastability, are presented as a starting point to study the interplay of integrative and segregative tendencies that are expressed in space and time during the normal course of brain and behavioral function. Some recent shifts in perspective are emphasized, that may ultimately lead to a better understanding of brain complexity

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Sistemas adaptativos complejos – CAS

Un CAS (sistema adaptativo y complejo) es una red dinámica de muchos agentes (los cuales pueden representar células, especies, individuos, empresas, naciones) actuando en paralelo, constantemente y reaccionando a lo que otros agentes están haciendo. El control de un CAS tiende a ser altamente disperso y descentralizado. Si hay un comportamiento coherente en el sistema, este tiene un crecimiento de competición y cooperación entre los agentes mismos. El resultado total del sistema proviene de un enorme número de decisiones hechas en algún momento por muchos agentes individuales.

Un CAS se comporta/desarrolla de acuerdo con tres principios claves: el orden es emergente como posición de lo predeterminado (c.f. Red neuronal), la historia de los sistemas es irreversible, y el futuro de los sistemas es a menudo impredecible. Los bloques constitutivos básicos de los CAS son agentes. Los agentes exploran su ambiente y desarrollan representaciones esquemáticas interpretativas y reglas de acción. Estos esquemas están sujetos al cambio y la evolución.

Obtienen figuras fractales en sistemas dinámicos caóticos

La dispersión caótica es una característica que presentan los sistemas dinámicos con escapes, es decir, con comportamiento caótico transitorio. rio fractal Read More

SISTEMAS DINÁMICOS NO-LINEALES

Los sistemas dinámicos son aquellos que cambian con el tiempo, los cuales pueden ser explicados por medio de ecuaciones dinámicas y estructuras matemáticas; o bien, pueden ser representados como trayectorias de espacios de fases caracterizados por su capacidad de percibir la evolución del sistema en el tiempo. La teoría del caos, forma parte del estudio general de los modelos dinámicos, interesada fundamentalmente en el comportamiento de sistemas no lineales o de los sistemas disipatívos, los cuales exhiben atractores, y sensibilidad a las condiciones iniciales (Smith, 1998). Donde, los atractores son oscilaciones dinámicas que eventualmente se encuentran en equilibrio (Vandermeer, 1981).Atractor Henon

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Monte Carlo, el origen del método

       La invención del método de Monte Carlo se asigna a Stanislaw Ulam y a John von Neumann. Ulam ha explicado cómo se le ocurrió la idea mientras jugaba un solitario durante una enfermedad en 1946. Advirtió que resulta mucho más simple tener una idea del resultado general del solitario haciendo pruebas múltiples con las cartas y contando las proporciones de los resultados que computar todas las posibilidades de combinación formalmente.

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