complejidad

La topología del cerebro indica espacios de hasta 11 dimensiones

Entendemos el mundo en cuatro dimensiones, tres de ellas espaciales y una temporal, aunque los científicos creen que pueden existir otras que expliquen determinados fenómenos de la Física. Si eso ya es difícil de asimilar, lo que ahora sugieren los científicos de Blue Brain, un proyecto internacional para el estudio del cerebro a través de la supercomputación, parece sacado de una película de ciencia ficción. Los investigadores de este programa con sede en Lausana (Suiza) creen que en el cerebro pueden existir estructuras neuronales de hasta once dimensiones.

Y lo más interesante es que se preguntan si de esa intrincada arquitectura depende nuestra capacidad para realizar tareas complejas o si es el lugar donde se esconden los recuerdos.

Según explican en Frontiers in Computational Neuroscience, el equipo de Blue Brain ha empleado la topología algebraica de una manera que nunca se ha utilizado antes para descubrir un universo de estructuras geométricas multidimensionales dentro de las redes cerebrales.

Al parecer, estas estructuras surgen cuando las neuronas forman un grupo: cada neurona se conecta a las otras de una manera muy específica que genera un objeto geométrico preciso. Cuantas más neuronas hay en el grupo, mayor es la dimensión del objeto geométrico.

 «Hemos encontrado un mundo que nunca habíamos imaginado», afirma el neurocientífico Henry Markram, director del proyecto Blue Brain y profesor de la École Polytechnique Fédérale en Lausana. «Hay decenas de millones de estos objetos, incluso en un pequeño punto del cerebro, con siete dimensiones. En algunas redes, incluso encontramos estructuras hasta con once dimensiones».

 

¿Tenemos neuronas sociales?

Neurocientíficos franceses han descubierto que el cerebro, cuando tiene que hacer algo, activa neuronas diferentes dependiendo de si hay alguien más en el entorno, confirmando así la existencia de neuronas sociales, informa el CNRS en un comunicado.

Lo han comprobado en investigaciones realizadas con monos, cuyos resultados se publican en la revista Social Cognitive and Affective Neuroscience. Este descubrimiento mejora nuestra comprensión del cerebro social y permite comprender mejor el fenómeno de la facilitación social.

La facilitación social, presente en todas las especies que viven en grupo, llamadas especiales sociales, es la tendencia que tienen las personas a ejecutar mejor tareas simples cuando son observadas por otros, que cuando se encuentran solas. Por ejemplo, en una carrera ciclista, la presencia de otros ciclistas tiende a mejorar el rendimiento de los participantes. El descubrimiento puede explicar esta tendencia, observada desde 1898.

Un desafío mayor de las neurociencias consiste en comprender el funcionamiento del cerebro en su entorno social. La colaboración inédita entre un especialista de la neurofisiología del primate con un especialista en psicología social experimental, ha descubierto la existencia de dos nuevas poblaciones de neuronas en el córtex prefrontal, a las que han calificado de “neuronas sociales” y “neuronas asociales”.

La mayor parte de las áreas cerebrales están asociadas a tareas específicas. Algunas, conocidas por estar especializadas en el tratamiento del aspecto social de las informaciones, constituyen el así llamado cerebro social.

En una investigación desarrollada por Marie Demolliens, Driss Boussaoud y Pascal Huguet, del CNRS, estos científicos propusieron a los monos una tarea en la cual debían asociar una imagen, presentada en una pantalla, a uno de los cuatro elementos presentados en las esquinas de la misma pantalla.

Esta tarea asociativa implica al córtex pre-frontal, pero no a las áreas cerebrales llamadas sociales. Los investigadores registraron la actividad eléctrica de las neuronas en el córtex pre-frontal durante el ejercicio presentado a los monos, durante el cual había momentos en los que estaban acompañados y otros en los que estaban solos.

Aunque las neuronas registradas en el córtex pre-frontal están implicadas principalmente en la realización de la tarea visual motriz, esta investigación descubrió que la mayoría de estas neuronas son sensibles a la presencia o ausencia de otro mono en el momento de realizar la prueba asociativa.

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Estudio de la propagación los “rumores” en la sociedad

El marketing ha encontrado una nueva herramienta en la simulación social. Este método de investigación, basado en el modelado de una sociedad artificial mediante computadores, permite crear un mercado virtual para diseñar y evaluar estrategias de marketing antes de aplicarlas al mundo real. Sin embargo, su aplicación aún presenta algunas deficiencias que tienen que ver principalmente con el realismo del mercado recreado.

Con el fin de contribuir a solucionar algunos de estos inconvenientes, dos investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), Emilio Serrano y Carlos A. Iglesias, han publicado recientemente un estudio que aborda el papel que puede desempeñar Twitter en campañas de marketing viral. La siguiente entrevista con Serrano, profesor del Departamento de Inteligencia Artificial de la UPM, trata sobre su estudio en la difusión y control de rumores en redes sociales.

Pregunta. ¿Cómo se difunde un rumor en la red?

Respuesta. La mayoría de investigaciones considera que un rumor se difunde por “contagio simple”: si tengo un vecino en la red que difunde el rumor, hay cierta probabilidad de que yo comience a difundirlo. Es similar a lo que ocurre con las enfermedades infecciosas. No necesito muchos infectados a mí alrededor para caer enfermo; con uno, y algo de mala suerte, vale. Claro está, tener un gran número de infectados a tu alrededor aumenta la probabilidad de que te contagies. Otros investigadores consideran que algunos rumores y memes se difunden por “contagio complejo”: necesito cierto número de vecinos en mi comunidad que difundan el rumor para que empiece a creérmelo.

P. ¿En qué se basa su modelo exploratorio del rumor en la red respecto a los que ya existen?

R. La línea más popular considera al rumor como una enfermedad infecciosa que produce varios estados: susceptible de ser infectado, infectado, y recuperado. Llamamos a esto el modelo SIR. Es una metáfora muy interesante, pero llega hasta donde llega: la transmisión de una vacuna es muy distinta a la de un antirumor, es decir, información veraz. Nuestro modelo tiene en cuenta que vamos a reaccionar ante la información veraz  de manera muy distinta dependiendo de si hemos llegado a aceptar un rumor (es decir, estábamos infectados y ahora estamos curados), o si fuimos desconfiados o no estuvimos expuestos a él  (es decir, éramos susceptibles y ahora estamos vacunados). Obviamente, seremos mucho más reticentes de esparcir la información que contradice un rumor si llegamos a creérnoslo. Los experimentos mostraron que el error que cometía nuestro modelo al ajustarse a rumores reales en Twitter se reducía hasta en un 83% respecto a otros modelos en la literatura científica.

Diagrama del modelo propuesto.


  1. ¿Cuánto tiempo necesita un rumor para extenderse?R. Un dato curioso es que el tiempo que tarda en esparcirse depende muy poco del tamaño de la red. Esto no ocurriría si las conexiones en las redes sociales fueran al azar. Pero la existencia de usuarios muy bien conectados o concentradores hace que la información fluya muy rápidamente. De manera más técnica, decimos que la longitud promedio del camino en una red libre de escala se incrementa logarítmicamente con el tamaño de la red.  Uno de los rumores que estudiamos llegó a ser avalado por miles de usuarios de Twitter en menos de un día, pero teóricamente se podría alcanzar un gran porcentaje de la totalidad de usuarios de Twitter en cuestión de minutosP. Alguien podría pensar que cuanto más increíble sea un rumor, más clientes puede tener y mayor capacidad de extensión.

    R. Efectivamente, la inverosimilitud es una característica que ayuda a la difusión de rumores, aunque también a que se desmientan con sencillez. También hay otros factores como el miedo o incluso el altruismo. En los atentados de París de noviembre de 2015, las redes sociales se inundaron de información sobre los ataques. Esta información también incluía datos engañosos o directamente falsos. Uno de estos casos fue el de una foto de un canadiense que fue modificada para que pareciese que sujetaba un Corán y llevaba un chaleco bomba.

    P. ¿Cómo se detecta y se controla un rumor nocivo que puede afectar negativamente a amplias capas de la sociedad?

    R. Existen propuestas basadas en el aprendizaje automático (machine learning) muy sofisticadas que consiguen predecir si un mensaje tiene probabilidad de ser un rumor o de hacerse viral en un breve periodo de tiempo. Para ello atienden a una serie de variables temporales, estructurales y lingüísticas. Estos sistemas de inteligencia artificial pueden tener una tasa de fallos muy alta en el caso de los rumores, pero permiten lanzar alertas automáticas para ser evaluadas por expertos y decidir si es necesario tomar medidas.  El control del rumor pasa por esparcir antirumores: información veraz que llegue rápido a la mayor cantidad de usuarios de la red y, particularmente, antes de que estos usuarios hayan difundido el rumor.

    P. ¿Cómo puede aplicarse el desarrollo de un rumor en el marketing, incluso en campañas políticas?

    R. La base del marketing viral es que nos dejamos influenciar mucho más por nuestro círculo social que por medios de publicidad tradicionales. Los rumores tienen la finalidad de condicionar el comportamiento de los demás más allá de la información objetiva. En este contexto, un rumor puede tener la intención de popularizar tu marca, o desprestigiar a la de la competencia. La difamación de adversarios políticos es algo muy habitual, los datos que utilizamos en nuestro estudio son de esa naturaleza.

    P. ¿Se pueden hacer estudios de penetración de campañas de publicidad basadas en la propagación de un rumor?

    R. Sí, Twitter se ha convertido en una herramienta esencial para ello. No es ni de lejos la red social más popular, pero sus cuentas y mensajes son públicos por defecto. Esto ha permitido a los investigadores estudiar fenómenos globales desde un punto de vista cuantitativo por primera vez en la historia de la humanidad. Además, cuenta con una interfaz que permite que las computadoras interactúen con la red social automáticamente y sin supervisión humana, abriendo un gran abanico de posibilidades.

    P. ¿Estudios como el suyo podrían servir para controlar los efectos negativos de las crisis económicas?

    R. El paradigma de investigación que sustenta nuestro trabajo es la simulación social basada en agentes. Esencialmente, se simulan fenómenos sociológicos con la intención de comprenderlos y predecirlos. Para ello se modelan interacciones simples entre individuos con la finalidad de que emerjan patrones globales reconocibles. Esto permite plantear escenarios hipotéticos sobre los resultados de acciones individuales en el fenómeno global de estudio. Y, por supuesto, una de las preguntas más interesantes y que muchos investigadores estudian es precisamente: ¿qué podemos hacer para evitar las crisis económicas?

    P. ¿Conocer cómo va a comportarse un rumor equivale a tener una bola de cristal que permite controlar el futuro?

    R. Sí, siempre buscamos la bola de cristal. Lo que ocurre es que la sociedad es un sistema complejo adaptativo, y el conocimiento sobre las predicciones suele alterar los eventos futuros. Por ejemplo, una buena predicción sobre la bolsa solo funcionará en la medida que no sea ampliamente conocida. Saber un poco más y un poco antes que los demás puede ser muy valioso.

    P. ¿El rumor puede crear y anticipar modelos de comportamiento social o crear tendencias?

    R. Por supuesto. De ahí que haya tanto interés en su estudio. Es el caso de las profecías autocumplidas: un rumor totalmente falso sobre la quiebra de una compañía puede, de hecho, hacer que la compañía quiebre. También ocurre en el sentido contrario: rumores que exageren el valor de ciertos activos, como acciones o inmuebles, pueden disparar burbujas especulativas.

    P. ¿Qué tipo de rumor es el que más fácilmente se divulga en la red? ¿Sobre qué trataría? Por ejemplo, si intentáramos divulgar para una campaña de marketing que han aparecido extraterrestres, ¿tendría mucho recorrido en la red?

    R. No es tanto el qué como el quién. Ya hemos hablado de los nodos concentradores y de su importancia en la difusión de información en las redes sociales: si ninguno de ellos esparce un rumor, la información siempre quedará aislada en pequeñas comunidades.  No es necesario que el rumor empiece en estos nodos, pero al menos deben hacer de caja de resonancia. El segundo factor esencial es la reputación que permite apoyar, confirmar o desmentir un rumor con credibilidad. En 1938, Orson Welles adaptó a la radio el clásico de ciencia ficción La guerra de los mundos. A pesar de que se explicaba que era una dramatización en la introducción, muchos oyentes  pensaron que estaban sufriendo una invasión extraterrestre. Probablemente, pensaron que si lo decía la radio tenía que ser cierto, independientemente de lo inverosímil de la información.

    EMILIO SERRANO, CARLOS A. IGLESIAS. “Validating viral marketing strategies in Twitter via Agent-based Social Simulation”. Expert Systems With Applications, 50 (15), pp. 140-150, 2016.

fuente: UPM

Otros estudios sobre la “rumorología”

http://biblioteca.uniminuto.edu/ojs/index.php/Inventum/article/viewFile/8/8

Sistemas caóticos en economía: hiperinflación

El presente artículo tiene por objetivo estudiar el control del comportamiento caótico de un sistema dinámico de hiperinflación empleando el método propuesto por Ott, Grebogy y Yorke (1990) (método OGY), el cual busca controlar la dinámica caótica de un sistema perturbando levemente alguno de sus parámetros. El método se ejemplificará por medio de la aplicación logística, y posteriormente se empleará en un modelo de hiperinflación (Punita, 2011) para estabilizar los precios en una órbita estacionaria de periodo uno.

 

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Muere en un accidente de tráfico el matemático John Nash

El matemático ganador del premio Nobel John Forbes Nash Jr., inmortalizado por el actor Russell Crowe en la película ‘Una Mente Maravillosa’, de Ron Howard, ha fallecido junto a su esposa en un accidente de tráfico al estrellarse el taxi que viajaban la pasada noche en Nueva Jersey.

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La otra cara del Big Data

big dataInternet se ha colado en nuestras vidas y ha supuesto un tremendo cambio en la realidad más cotidiana. El internet de las cosas (LoT), su expresión más flamante, es un auténtico filón para vivir mejor y aumentar los beneficios empresariales o mejorar las decisiones corporativas. Si por un lado está transformando las tecnologías, los negocios e incluye lo material, es decir, los más distintos objetos, también engloba a las personas. Así, esa red del todo conectado impacta positivamente, pero no todo son ventajas en un mundo peligrosamente interrelacionado.

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2015 COMPLEX SYSTEMS SUMMER SCHOOL

June 7- July 3, 2015 – Santa Fe, New Mexico, USA

“The Santa Fe Institute Complex Systems Summer School (CSSS) is world class. Combining the latest thinking from world leading scientists, true multidisciplinary perspectives, and the passion from 50 or more of the best and brightest attendees is inspiring. With the diversity of people, country representation and perspectives, breakthrough research was established in a wide range of new areas.

I commend the program to those that are not satisfied with the status quo, those that want to break new ground, and those who are the future leaders in their fields.”

– Matthew Ayres, CSSS Cohort 2014; Managing Director, Growth and Innovation Asia Pacific.

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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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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

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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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.

Diferencia entre complejo y complicado

Last week I listened to a panelist speak about the future of digital marketing. His opening remarks—“the world is a complex place” and later “the world is complicated”—were familiar, but I wondered what they meant.

When we say that something is “complicated” we’re usually venting about decision fatigue—what used to take one step now takes five. Think about watching TV today versus fifty years ago. In 1964, there were a few channels and to pick from. Today we plug in Apple TV or Xbox One to watch shows on demand. We need to pick between different payment options, provide credit card information and remember passwords. Read More

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Una de las nuevas fronteras del management será la gestión de la complejidad en unas organizaciones que son más poliédricas, que se mueven en contextos de cambio acelerado, y en escenarios de comunicación con multiplicidad de interlocutores significativos.

¿Las organizaciones y su gestión son realmente hoy más complejas? En buena medida, sí. Los factores que incrementan la complejidad de las organizaciones son diversos.

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Conferencias sobre complejidad en Barcelona- ECCS´13

ECCS’13 will be a major international conference and event in the area of complex systems and interdisciplinary science in general. It will offer unique opportunities to study novel scientific approaches in a multitude of application areas. Two days of the conference, 18 and 19 of September, are reserved for satellite meetings, which will cover a broad range of subjects on all aspects of Complex Systems, as reflected by the conference tracks.

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