L'herència deweyana: la Philosophy for Children de Matthew Lipman i les bases del coneixement

L'objectiu d'aquest treball s'emmarca dintre del que tradicionalment s'ha anomenat teoria del coneixement, perquè pretén examinar alguns conceptes bàsics que fonamenten i participen en el procés de coneixement. Tot això, des duna perspectiva clarament pragmatista i, més específicament, deweyana. Optar per una perspectiva clarament deweyana suposa una reformulació de nocions tradicionalment emprades per la filosofia en general i per la teoria del coneixement en particular. Els primers conceptes afectats són els de "filosofia" i "coneixement", que hauran de ser reconstruïts. Però si la noció de coneixement ha de ser replantejada, també ho haurà de ser la qüestió de les seves bases: en el millor dels casos, les bases tradicionals del coneixement no podran ser interpretades com fins ara; en el pitjor dels casos, caldrà substituir-les per noves bases. És evident que no es pot construir un nou edifici sobre vells fonaments. Així, l'anàlisi de les bases del coneixement haurà d'incidir en les diferències respecte a la interpretació tradicional del coneixement. Aquesta investigació estableix, com a hipòtesi inicial, que la noció reconstruïda de coneixement té com a condicions de possibilitat - el que hem anomenat "bases del coneixement" - l'experiència, la comunitat de recerca i el judici. Si és cert que són condicions de possibilitat del coneixement, aleshores haurien d'aparèixer com a nocions fonamentals de qualsevol teoria del coneixement - sempre que s'acceptin d'entrada els pressupòsits pragmatistes. D'altra banda, el coneixement sempre ha estat vinculat a l'educació. Així, segons la visió tradicional, el coneixement era substancial, mentre que l'educació (identificada amb la instrucció) era el procés pel qual s'adquiria aquesta fi-en-si. Ara bé, que el coneixement ja no sigui substancial sinó instrumental no significa que desaparegui la seva íntima relació amb l'educació, sinó que - necessàriament - es replantegi: l'educació passa a ser el procés obert, social, de diàleg, en el qual es desenvolupa el coneixement; un coneixement que ja no és un fi-en-si sinó que retroalimenta el mateix procés "educatiu", enriquint-lo. Hem dit que les condicions de possibilitat del coneixement són l'experiència, la comunitat de recerca i el judici. Però, alhora, aquests resulten ser també els fonaments filosòfics de l'educació; respondre realment a les necessitats dels individus i de la societat. Experiència, recerca, diàleg i judici sorgeixen tant de la mateixa naturalesa de la filosofia com de la naturalesa de l'educació. Són alhora elements d'una filosofia reconstruïda i assumpcions del paradigma reflexiu en l'educació. Així doncs, podríem dir que el judici, l'experiència de l'individu i la comunitat de recerca (aquesta en tant que context en què es donen el diàleg filosòfic i la recerca) esdevenen pressupòsits inevitables de la "nova" filosofia i de la "nova educació. "Aprendre a pensar pel propi compte" - que apareix com a l'objectiu de l'educació - suposa atendre a totes i cadascuna d'aquestes bases. En aquest context, la filosofia o teoria de l'educació esdevé una teoria filosòfica del coneixement: una reflexió sobre el coneixement i el pensament, sobre les condicions de possibilitat del coneixement, sobre els seus límits. Aquest plantejament s'enfronta explícitament a altres alternatives força més comunes i que volem intentar d'evitar: -un estudi de la filosofia de l'educació i/o de la teoria del coneixement simplement historicista, com a mer compendi de teories i autors ordenats més o menys cronològicament; -una reflexió abstracta sobre el coneixement, sense cap mena de contrastació empírica; -una investigació sociològica sobre el coneixement en el qual es privilegiïn els condicionaments sociològics (que no vol dir necessàriament socials) de l'adquisició del coneixement basant-se en realitats culturals i educatives existents però oblidant tot fonament filosòfic; o -una teoria sobre el coneixement de caire marcadament psicologista. Per tal d'evitar fer hipòtesis i reflexions en el buit, concretem el nostre estudi en un projecte concret: Philosophy for Children, perquè entenem que és una teoria del coneixement portada a la pràctica filosòfica; que posa en joc, doncs, les mateixes bases que garanteixen el coneixement. Així, aquesta investigació no és solament una reflexió sobre les bases epistemològiques de Philosophy for Children, ni una apologia del projecte, sinó que pretén posar i analitzar les bases d'una visió més global del coneixement prenent en consideració totes les seves vessants. En aquest sentit, Philosophy for Children en és útil en la mesura que serveix de suport concret per a la nostra anàlisi. Així doncs, establim que les bases del coneixement - en la seva acceptació pragmatista - són tres: experiència, comunitat de recerca i judici. Alhora, aquests elements són també condicions d'una educació reflexiva. Queden així estretament vinculades la filosofia i l'educació. Confirmar aquestes hipòtesis suposa una sèrie de passos: 1r. Analitzar la noció de filosofia que hi ha al darrera d'aquesta concepció del coneixement. No pretenem que les nostres conclusions siguin vàlides universalment (trairíem el mateix esperit pragmatista!) sinó solament que ho són en l'espai que queda delimitat per una determinada manera d'entendre la filosofia. 2n. Investigar cadascuna de les bases del coneixement en el context de les filosofies de Dewey i , especialment, de Lipman per tal d'oferir-ne una interpretació i veure en quina mesura es vinculen amb el coneixement. Això suposarà, en algun cas, recórrer a algun altre autor, per tal d'afinar més en la demarcació del concepte en qüestió. 3r. Clarificar el concepte d'educació relacionat amb el coneixement i establir els lligams corresponents amb cadascuna de les bases analitzades. Un cop fets aquests passos esperem que quedarà manifest que l'experiència, la comunitat de recerca i el judici són bases del coneixement i, alhora, elements essencials de qualsevol procés educatiu. Tot això, a més, ha d'anar acompanyat de l'exigència d'un paper actiu del filòsof en el procés educatiu. No n'hi ha prou amb "baixar la filosofia del cel a la terra"; cal que, a més, aquest descens repercuteixi en la manera com l'home es relaciona amb els altres i amb el seu entorn. Només així podrà ser superat el vell dualisme entre pensament i acció.

Numerical model of solid phase transformations governed by nucleation and growth: microstructure development during isothermal crystallization

A simple numerical model which calculates the kinetics of crystallization involving randomly distributed nucleation and isotropic growth is presented. The model can be applied to different thermal histories and no restrictions are imposed on the time and the temperature dependences of the nucleation and growth rates. We also develop an algorithm which evaluates the corresponding emerging grain-size distribution. The algorithm is easy to implement and particularly flexible, making it possible to simulate several experimental conditions. Its simplicity and minimal computer requirements allow high accuracy for two- and three-dimensional growth simulations. The algorithm is applied to explore the grain morphology development during isothermal treatments for several nucleation regimes. In particular, thermal nucleation, preexisting nuclei, and the combination of both nucleation mechanisms are analyzed. For the first two cases, the universal grain-size distribution is obtained. The high accuracy of the model is stated from its comparison to analytical predictions. Finally, the validity of the Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami model SSSR, is verified for all the cases studied

Conceptual design of wastewater treatment plants using multiple objectives

La implementació de la Directiva Europea 91/271/CEE referent a tractament d'aigües residuals urbanes va promoure la construcció de noves instal·lacions al mateix temps que la introducció de noves tecnologies per tractar nutrients en àrees designades com a sensibles. Tant el disseny d'aquestes noves infraestructures com el redisseny de les ja existents es va portar a terme a partir d'aproximacions basades fonamentalment en objectius econòmics degut a la necessitat d'acabar les obres en un període de temps relativament curt. Aquests estudis estaven basats en coneixement heurístic o correlacions numèriques provinents de models determinístics simplificats. Així doncs, moltes de les estacions depuradores d'aigües residuals (EDARs) resultants van estar caracteritzades per una manca de robustesa i flexibilitat, poca controlabilitat, amb freqüents problemes microbiològics de separació de sòlids en el decantador secundari, elevats costos d'operació i eliminació parcial de nutrients allunyant-les de l'òptim de funcionament. Molts d'aquestes problemes van sorgir degut a un disseny inadequat, de manera que la comunitat científica es va adonar de la importància de les etapes inicials de disseny conceptual. Precisament per aquesta raó, els mètodes tradicionals de disseny han d'evolucionar cap a sistemes d'avaluació mes complexos, que tinguin en compte múltiples objectius, assegurant així un millor funcionament de la planta. Tot i la importància del disseny conceptual tenint en compte múltiples objectius, encara hi ha un buit important en la literatura científica tractant aquest camp d'investigació. L'objectiu que persegueix aquesta tesi és el de desenvolupar un mètode de disseny conceptual d'EDARs considerant múltiples objectius, de manera que serveixi d'eina de suport a la presa de decisions al seleccionar la millor alternativa entre diferents opcions de disseny. Aquest treball de recerca contribueix amb un mètode de disseny modular i evolutiu que combina diferent tècniques com: el procés de decisió jeràrquic, anàlisi multicriteri, optimació preliminar multiobjectiu basada en anàlisi de sensibilitat, tècniques d'extracció de coneixement i mineria de dades, anàlisi multivariant i anàlisi d'incertesa a partir de simulacions de Monte Carlo. Això s'ha aconseguit subdividint el mètode de disseny desenvolupat en aquesta tesis en quatre blocs principals: (1) generació jeràrquica i anàlisi multicriteri d'alternatives, (2) anàlisi de decisions crítiques, (3) anàlisi multivariant i (4) anàlisi d'incertesa. El primer dels blocs combina un procés de decisió jeràrquic amb anàlisi multicriteri. El procés de decisió jeràrquic subdivideix el disseny conceptual en una sèrie de qüestions mes fàcilment analitzables i avaluables mentre que l'anàlisi multicriteri permet la consideració de diferent objectius al mateix temps. D'aquesta manera es redueix el nombre d'alternatives a avaluar i fa que el futur disseny i operació de la planta estigui influenciat per aspectes ambientals, econòmics, tècnics i legals. Finalment aquest bloc inclou una anàlisi de sensibilitat dels pesos que proporciona informació de com varien les diferents alternatives al mateix temps que canvia la importància relativa del objectius de disseny. El segon bloc engloba tècniques d'anàlisi de sensibilitat, optimització preliminar multiobjectiu i extracció de coneixement per donar suport al disseny conceptual d'EDAR, seleccionant la millor alternativa un cop s'han identificat decisions crítiques. Les decisions crítiques són aquelles en les que s'ha de seleccionar entre alternatives que compleixen de forma similar els objectius de disseny però amb diferents implicacions pel que respecte a la futura estructura i operació de la planta. Aquest tipus d'anàlisi proporciona una visió més àmplia de l'espai de disseny i permet identificar direccions desitjables (o indesitjables) cap on el procés de disseny pot derivar. El tercer bloc de la tesi proporciona l'anàlisi multivariant de les matrius multicriteri obtingudes durant l'avaluació de les alternatives de disseny. Específicament, les tècniques utilitzades en aquest treball de recerca engloben: 1) anàlisi de conglomerats, 2) anàlisi de components principals/anàlisi factorial i 3) anàlisi discriminant. Com a resultat és possible un millor accés a les dades per realitzar la selecció de les alternatives, proporcionant més informació per a una avaluació mes efectiva, i finalment incrementant el coneixement del procés d'avaluació de les alternatives de disseny generades. En el quart i últim bloc desenvolupat en aquesta tesi, les diferents alternatives de disseny són avaluades amb incertesa. L'objectiu d'aquest bloc és el d'estudiar el canvi en la presa de decisions quan una alternativa és avaluada incloent o no incertesa en els paràmetres dels models que descriuen el seu comportament. La incertesa en el paràmetres del model s'introdueix a partir de funcions de probabilitat. Desprès es porten a terme simulacions Monte Carlo, on d'aquestes distribucions se n'extrauen números aleatoris que es subsisteixen pels paràmetres del model i permeten estudiar com la incertesa es propaga a través del model. Així és possible analitzar la variació en l'acompliment global dels objectius de disseny per a cada una de les alternatives, quines són les contribucions en aquesta variació que hi tenen els aspectes ambientals, legals, econòmics i tècnics, i finalment el canvi en la selecció d'alternatives quan hi ha una variació de la importància relativa dels objectius de disseny. En comparació amb les aproximacions tradicionals de disseny, el mètode desenvolupat en aquesta tesi adreça problemes de disseny/redisseny tenint en compte múltiples objectius i múltiples criteris. Al mateix temps, el procés de presa de decisions mostra de forma objectiva, transparent i sistemàtica el perquè una alternativa és seleccionada en front de les altres, proporcionant l'opció que més bé acompleix els objectius marcats, mostrant els punts forts i febles, les principals correlacions entre objectius i alternatives, i finalment tenint en compte la possible incertesa inherent en els paràmetres del model que es fan servir durant les anàlisis. Les possibilitats del mètode desenvolupat es demostren en aquesta tesi a partir de diferents casos d'estudi: selecció del tipus d'eliminació biològica de nitrogen (cas d'estudi # 1), optimització d'una estratègia de control (cas d'estudi # 2), redisseny d'una planta per aconseguir eliminació simultània de carboni, nitrogen i fòsfor (cas d'estudi # 3) i finalment anàlisi d'estratègies control a nivell de planta (casos d'estudi # 4 i # 5).