Monte Carlo study of a kinetic lattice model with random diffusion of disorder

We report Monte Carlo results for a nonequilibrium Ising-like model in two and three dimensions. Nearest-neighbor interactions J change sign randomly with time due to competing kinetics. There follows a fast and random, i.e., spin-configuration-independent diffusion of Js, of the kind that takes place in dilute metallic alloys when magnetic ions diffuse. The system exhibits steady states of the ferromagnetic (antiferromagnetic) type when the probability p that J>0 is large (small) enough. No counterpart to the freezing phenomena found in quenched spin glasses occurs. We compare our results with existing mean-field and exact ones, and obtain information about critical behavior.

Chaotic systems with a null conditional Lyapunov exponent under nonlinear driving.

Control of a chaotic system by homogeneous nonlinear driving, when a conditional Lyapunov exponent is zero, may give rise to special and interesting synchronizationlike behaviors in which the response evolves in perfect correlation with the drive. Among them, there are the amplification of the drive attractor and the shift of it to a different region of phase space. In this paper, these synchronizationlike behaviors are discussed, and demonstrated by computer simulation of the Lorentz model [E. N. Lorenz, J. Atmos. Sci. 20 130 (1963)] and the double scroll [T. Matsumoto, L. O. Chua, and M. Komuro, IEEE Trans. CAS CAS-32, 798 (1985)].

Generalized synchronization in directionally coupled systems with identical individual dynamics

A simple chaotic flow is presented, which when driven by an identical copy of itself, for certain initial conditions, is able to display generalized synchronization instead of identical synchronization. Being that the drive and the response are observed in exactly the same coordinate system, generalized synchronization is demonstrated by means of the auxiliary system approach and by the conditional Lyapunov spectrum. This is interpreted in terms of changes in the structure of the system stationary points, caused by the coupling, which modify its global behavior.

Estudi de les estratègies comportamentals dels gripau corredor (Bufo Calamita) a la zona semi-àrida de Mas de Melons (terme municipal de Lleida) durant l'hivern i principis de primavera del 2007

En aquest treball s’han radiomarcat, un total de 4 gripaus corredors (Bufo calamita) que posteriorment foren alliberats a la Bassa de l’Astor, per tal d’estudiar les estratègies comportamentals de l’espècie en una zona semi-àrida. Dels 4 animals alliberats, un es perdé als pocs dies, la resta foren seguits mitjançant radioseguiment uns 64 dies, entre finals d’hivern i principis de primavera del 2007. En el treball de seguiment s’anotà en cada una de les localitzacions la temperatura ambiental del moment i la freqüència a la qual emetia l’emissor. Donat que es tenien els emissors calibrats, a partir d’aquesta freqüència es podia obtenir la temperatura a la qual es trobava l’emissor, és a dir la temperatura corporal del gripau en aquest cas. Mitjançant programes estadístics s’ha pogut determinar que durant el període hivernal i principis de primavera existeix una relació estadísticament significativa entre la variació de la temperatura ambiental i la temperatura corporal dels gripaus. Aquesta relació no es dona però en el període estival. Això fa pensar que el comportament del calamita esdevé una forma de termoregulació actuant per tal d’evitar extrems crítics de temperatura i humitat. S’ha pogut determinar també que gràcies a les característiques dels refugis utilitzats en la zona d’estudi (munts de pedres o caus d’altres espècies) els gripaus aconsegueixen mantenir-se en ambients on la variació de temperatura és inferior a la variació de la temperatura exterior. Així la variació de la temperatura corporal dels gripaus és també inferior. Pel que fa als moviments entre els diferents refugis, aquests han variat en funció de cada animal. La distància mitja recorreguda en el total dels desplaçaments ha estat d’uns 185 metres lineals. Aquests desplaçaments s’han donat sempre en dies de pluja o l’endemà d’un dia de pluja.

Weierstrass integrability of differential equations

The integrability problem consists in finding the class of functions a first integral of a given planar polynomial differential system must belong to. We recall the characterization of systems which admit an elementary or Liouvillian first integral. We define {\it Weierstrass integrability} and we determine which Weierstrass integrable systems are Liouvillian integrable. Inside this new class of integrable systems there are non--Liouvillian integrable systems.

Aportació al coneixement de l'evolució geològica recent de la plana del Ter (Baix Empordà)

The infilling of the river Ter Plain was produced by alluvial systems under the control of sea-level changes during the Quaternary. This paper describes the sedimentary evolution of the plain, and attemps to present a chronology of the recent geological events based on eustatic curves

Land use changes, landscape ecology and their socioeconomic driving forces in the Spanish Mediterranean coast (the Maresme County, 1850-2005)

[cat] Utilitzem un conjunt de mètriques del paisatge per estudiar l'evolució a llarg termini seguida en una típica zona costanera del Mediterrani des de 1850 fins a 2005, que mostren una greu deterioració del medi ambient entre 1950 i 2005. Les principals forces motores d'aquesta degradació del paisatge han estat el creixement urbà experimentat a les antigues zones agrícoles situades a les planes litorals, juntament amb l'abandonament i la reforestació dels vessants dels pujols interceptats per àrees residencials de baixa densitat, carreteres i altres infraestructures lineals. Duem a terme una anàlisi estadística de redundància (RDA) amb la finalitat d'identificar els que considerem com alguns agents rectors socioeconòmics i polítics d'última instància d'aquests impactes ambientals. Els resultats confirmen les nostres hipòtesis interpretatives, que són que: 1) els canvis en les cobertes i usos del sòl determinen canvis en les propietats dels paisatge, tant estructurals com funcionals; 2) aquests canvis no es produeixen per atzar, sinó que estan relacionats amb factors geogràfics i forces socioeconòmiques i polítiques.

Land use changes, landscape ecology and their socioeconomic driving forces in the Spanish Mediterranean coast (the Maresme County, 1850-2005)

[cat] Utilitzem un conjunt de mètriques del paisatge per estudiar l'evolució a llarg termini seguida en una típica zona costanera del Mediterrani des de 1850 fins a 2005, que mostren una greu deterioració del medi ambient entre 1950 i 2005. Les principals forces motores d'aquesta degradació del paisatge han estat el creixement urbà experimentat a les antigues zones agrícoles situades a les planes litorals, juntament amb l'abandonament i la reforestació dels vessants dels pujols interceptats per àrees residencials de baixa densitat, carreteres i altres infraestructures lineals. Duem a terme una anàlisi estadística de redundància (RDA) amb la finalitat d'identificar els que considerem com alguns agents rectors socioeconòmics i polítics d'última instància d'aquests impactes ambientals. Els resultats confirmen les nostres hipòtesis interpretatives, que són que: 1) els canvis en les cobertes i usos del sòl determinen canvis en les propietats dels paisatge, tant estructurals com funcionals; 2) aquests canvis no es produeixen per atzar, sinó que estan relacionats amb factors geogràfics i forces socioeconòmiques i polítiques.

Dynamic Criteria: a Longitudinal Analysis of Professional Basketball Players" Outcomes

This paper describes the fluctuations of temporal criteria dynamics in the context of professional sport. Specifically, we try to verify the underlying deterministic patterns in the outcomes of professional basketball players. We use a longitudinal approach based on the analysis of the outcomes of 94 basketball players over ten years, covering practically players" entire career development. Time series were analyzed with techniques derived from nonlinear dynamical systems theory. These techniques analyze the underlying patterns in outcomes without previous shape assumptions (linear or nonlinear). These techniques are capable of detecting an intermediate situation between randomness and determinism, called chaos. So they are very useful for the study of dynamic criteria in organizations. We have found most players (88.30%) have a deterministic pattern in their outcomes, and most cases are chaotic (81.92%). Players with chaotic patterns have higher outcomes than players with linear patterns. Moreover, players with power forward and center positions achieve better results than other players. The high number of chaotic patterns found suggests caution when appraising individual outcomes, when coaches try to find the appropriate combination of players to design a competitive team, and other personnel decisions. Management efforts must be made to assume this uncertainty.

Nature of the Epidemic Threshold for the Susceptible-Infected-Susceptible Dynamics in Networks

We develop an analytical approach to the susceptible-infected-susceptible epidemic model that allows us to unravel the true origin of the absence of an epidemic threshold in heterogeneous networks. We find that a delicate balance between the number of high degree nodes in the network and the topological distance between them dictates the existence or absence of such a threshold. In particular, small-world random networks with a degree distribution decaying slower than an exponential have a vanishing epidemic threshold in the thermodynamic limit.

Networks of noisy oscillators with correlated degree and frequency dispersion

We investigate how correlations between the diversity of the connectivity of networks and the dynamics at their nodes affect the macroscopic behavior. In particular, we study the synchronization transition of coupled stochastic phase oscillators that represent the node dynamics. Crucially in our work, the variability in the number of connections of the nodes is correlated with the width of the frequency distribution of the oscillators. By numerical simulations on Erdös-Rényi networks, where the frequencies of the oscillators are Gaussian distributed, we make the counterintuitive observation that an increase in the strength of the correlation is accompanied by an increase in the critical coupling strength for the onset of synchronization. We further observe that the critical coupling can solely depend on the average number of connections or even completely lose its dependence on the network connectivity. Only beyond this state, a weighted mean-field approximation breaks down. If noise is present, the correlations have to be stronger to yield similar observations.

Dinámicas complejas en el flujo: diferencias entre trabajo y no trabajo

Esta investigación se interesó por la dinámica del flujo (flow) en contextos laborales y no laborales con el objetivo de conocer diferencias y semejanzas de dicha experiencia motivacional. Sesenta empleados de ocupaciones variadas contestaron un diario de flujo seis veces al día durante veintiún días consecutivos (6982 registros). Los datos fueron analizados a nivel entre e intra-sujeto y se utilizaron modelos lineales (i.e. regresión lineal) y no lineales (i.e. modelo de catástrofes) para conocer la capacidad predictiva del ajuste reto-habilidades sobre el flujo. Contextos laboral y no laboral han mostrado dos diferencias fundamentales: mayores fluctuaciones en el flujo en el segundo (desviaciones tipo mayores en las variables habilidades, disfrute, interés y absorción) y un significado distinto del reto. Por otro lado, la capacidad de predicción del modelo no lineal ha sido claramente mayor que su homólogo lineal (42% frente al 19%, en el caso del no trabajo; 44% frente a 33% en el trabajo). El flujo, tanto en contextos laborales como no laborales, muestra dinámicas no lineales que combinan cambios graduales y cambios abruptos. La investigación e intervención interesadas en este proceso deberían centrarse en la variable reto que se ha mostrado clave para entender dichas dinámicas complejas en el flujo.

Brain dynamics sustaining rapid rule extraction from speech

Language acquisition is a complex process that requires the synergic involvement of different cognitive functions, which include extracting and storing the words of the language and their embedded rules for progressive acquisition of grammatical information. As has been shown in other fields that study learning processes, synchronization mechanisms between neuronal assemblies might have a key role during language learning. In particular, studying these dynamics may help uncover whether different oscillatory patterns sustain more item-based learning of words and rule-based learning from speech input. Therefore, we tracked the modulation of oscillatory neural activity during the initial exposure to an artificial language, which contained embedded rules. We analyzed both spectral power variations, as a measure of local neuronal ensemble synchronization, as well as phase coherence patterns, as an index of the long-range coordination of these local groups of neurons. Synchronized activity in the gamma band (2040 Hz), previously reported to be related to the engagement of selective attention, showed a clear dissociation of local power and phase coherence between distant regions. In this frequency range, local synchrony characterized the subjects who were focused on word identification and was accompanied by increased coherence in the theta band (48 Hz). Only those subjects who were able to learn the embedded rules showed increased gamma band phase coherence between frontal, temporal, and parietal regions.

Model for interevent times with long tails and multifractality in human communications: An application to financial trading

Social, technological, and economic time series are divided by events which are usually assumed to be random, albeit with some hierarchical structure. It is well known that the interevent statistics observed in these contexts differs from the Poissonian profile by being long-tailed distributed with resting and active periods interwoven. Understanding mechanisms generating consistent statistics has therefore become a central issue. The approach we present is taken from the continuous-time random-walk formalism and represents an analytical alternative to models of nontrivial priority that have been recently proposed. Our analysis also goes one step further by looking at the multifractal structure of the interevent times of human decisions. We here analyze the intertransaction time intervals of several financial markets. We observe that empirical data describe a subtle multifractal behavior. Our model explains this structure by taking the pausing-time density in the form of a superstatistics where the integral kernel quantifies the heterogeneous nature of the executed tasks. A stretched exponential kernel provides a multifractal profile valid for a certain limited range. A suggested heuristic analytical profile is capable of covering a broader region.

Cómo mejorar la efectividad en un jugador de tenis: Modelos de regresión log-lineales

La efectividad en el deporte hace referencia al impacto alcanzado por una acción llevada a cabo en condiciones habituales, estando presente en la ejecución de cualquier actividad física, referida a la capacidad para producir el efecto deseado, y está relacionada con la e$cacia, entendida como el efecto de una acción llevada a cabo en las mejores condiciones posibles, y que tiene como objetivo, lograr la meta, o conseguir el triunfo. El objetivo de este trabajo consistió en identificar la relación entre la zona y el tipo de golpe, desde la cual el tenista presenta mayor y menor efectividad en el juego. Para ello se observó a un tenista durante 12 entrenamientos con un rival de nivel equivalente, según la ATP, durante la temporada 2012-2013, registrando su situación en la cancha y el tipo de golpe de todas las devoluciones con éxito, entendido como obtención del punto o recuperación del saque. Se crearon tres criterios categóricos que constituyen un instrumento de observación para registrar el juego del tenista en la zona horizontal, y la zona vertical de la pista, además del tipo de golpe que realiza en términos de drive, revés, smash y dejada. Utilizando la técnica de regresión log-lineal, se obtuvieron resultados que indican que el jugador presenta una menor efectividad en los golpes realizados desde el lado izquierdo, y muestra una mayor efectividad en el drive y revés ejecutados desde media pista o fondo del lado derecho. La interpretación de los resultados aporta información sobre las localizaciones en la pista y los golpes, relacionados con su mayor y menor efectividad.