Mapping Dynamics into Graphs. The Visibility Algorithm

Si no tenemos en cuenta posibles procesos subyacentes con significado físico, químico, económico, etc., podemos considerar una serie temporal como un mero conjunto ordenado de valores y jugar con él algún inocente juego matemático como transformar dicho conjunto en otro objeto con la ayuda de una operación matemática para ver qué sucede: qué propiedades del conjunto original se conservan, cuáles se transforman y cómo, qué podemos decir de alguna de las dos representaciones matemáticas del objeto con sólo atender a la otra... Este ejercicio sería de cierto interés matemático por sí solo. Ocurre, además, que las series temporales son un método universal de extraer información de sistemas dinámicos en cualquier campo de la ciencia. Esto hace ganar un inesperado interés práctico al juego matemático anteriormente descrito, ya que abre la posibilidad de analizar las series temporales (vistas ahora como evolución temporal de procesos dinámicos) desde una nueva perspectiva. Hemos para esto de asumir la hipótesis de que la información codificada en la serie original se conserva de algún modo en la transformación (al menos una parte de ella). El interés resulta completo cuando la nueva representación del objeto pertencece a un campo de la matemáticas relativamente maduro, en el cual la información codificada en dicha representación puede ser descodificada y procesada de manera efectiva. ABSTRACT Disregarding any underlying process (and therefore any physical, chemical, economical or whichever meaning of its mere numeric values), we can consider a time series just as an ordered set of values and play the naive mathematical game of turning this set into a different mathematical object with the aids of an abstract mapping, and see what happens: which properties of the original set are conserved, which are transformed and how, what can we say about one of the mathematical representations just by looking at the other... This exercise is of mathematical interest by itself. In addition, it turns out that time series or signals is a universal method of extracting information from dynamical systems in any field of science. Therefore, the preceding mathematical game gains some unexpected practical interest as it opens the possibility of analyzing a time series (i.e. the outcome of a dynamical process) from an alternative angle. Of course, the information stored in the original time series should be somehow conserved in the mapping. The motivation is completed when the new representation belongs to a relatively mature mathematical field, where information encoded in such a representation can be effectively disentangled and processed. This is, in a nutshell, a first motivation to map time series into networks.

Implementación del modelo de digestión anaerobia ADM1 en MATLAB/SIMULINK

Este trabajo tiene por objeto la implementación del modelo ADM1 (The IWA Anaerobic Digestion Model No.1), para evaluar su capacidad de simular el proceso de digestión anaerobia de lodos de agua residual. Para implementar el modelo ADM1 se eligió el software Matlab y su herramienta Simulink, por su capacidad para simular sistemas dinámicos. Los resultados demostraron que la simulación a través de la implementación del modelo ADM1, es capaz de predecir la mayoría de los valores medios correspondientes a los parámetros de control más comunes del proceso de digestión anaerobia que se lleva a cabo en la Estación de depuración de aguas residuales (EDAR) sur de Madrid. Se deduce del estudio que la implementación del modelo ADM1 desarrollada mediante Matlab/Simulink, es capaz de simular el proceso dinámico de digestión anaerobia de cualquier EDAR, si se ajustan algunos de los parámetros del modelo para cada caso concreto. Abstract This work aims at the implementation of The IWA Anaerobic Digestion Model No.1 (ADM1) in order to assess its ability to simulate the anaerobic digestion process of wastewater sludge. A Matlab/Simulink implementation of the ADM1 was developed, the simulations results shows that the ADM1 is able to predict the average values of the most common control parameters of the anaerobic digestion process that takes place in the Waste water treatment plant (WWTP) south of Madrid. It is deduced of the estudy that the Matlab implementation of the ADM1 developed, is able to simulate the anaerobic digestion dynamic process of a WWTP, if some of the model parameters are fitted for each specific case.

La pericia perceptivo-motriz y la cognición en el deporte: del enfoque ecológico y dinámico a la enacción

En el presente artículo se discuten tres corrientes teóricas alter-nativas al cognitivismo, para explicar el desarrollo hacia la pericia en el ám-bito del aprendizaje y del control motor en deporte, haciendo especial énfa-sis en el enactivismo. En la primera parte se tratan las principales nociones de la psicología ecológica, como la regulación del movimiento, la percep-ción directa o la reciprocidad entre percepción y acción. A continuación se explican las principales aportaciones de la teoría de los sistemas dinámicos a la comprensión de la coordinación del movimiento, de la emergencia de la motricidad y de la interacción de las diferentes variables o restricciones. En el siguiente apartado, se expone el enfoque enactivo como una extensión conceptual proveniente de las ciencias cognitivas y que trasciende a los otros paradigmas. Desde esta orientación, se aboga por una fusión entre el cuerpo y la mente del deportista que es indisociable al medio ambiente y que se opone al dualismo y reduccionismo imperante. Por último, se pre-sentan algunas directrices y aplicaciones de investigaciones enactivas que en la actualidad están en pleno desarrollo. Palabras clave: Enactivismo; cognición; acoplamiento información-movimiento; post-cognitivismo; deporte; pericia.

Cifrado de imágenes digitales basado en teoría del caos: mapas logísticos

Las nuevas tendencias de compartir archivos multimedia a través de redes abiertas, demanda el uso de mejores técnicas de encriptación que garanticen la integridad, disponibilidad y confidencialidad, manteniendo y/o mejorando la eficiencia del proceso de cifrado sobre estos archivos. Hoy en día es frecuente la transferencia de imágenes a través de medios tecnológicos, siendo necesario la actualización de las técnicas de encriptación existentes y mejor aún, la búsqueda de nuevas alternativas. Actualmente los algoritmos criptográficos clásicos son altamente conocidos en medio de la sociedad informática lo que provoca mayor vulnerabilidad, sin contar los altos tiempos de procesamiento al momento de ser utilizados, elevando la probabilidad de ser descifrados y minimizando la disponibilidad inmediata de los recursos. Para disminuir estas probabilidades, el uso de la teoría de caos surge como una buena opción para ser aplicada en un algoritmo que tome partida del comportamiento caótico de los sistemas dinámicos, y aproveche las propiedades de los mapas logísticos para elevar el nivel de robustez en el cifrado. Es por eso que este trabajo propone la creación de un sistema criptográfico basado sobre una arquitectura dividida en dos etapas de confusión y difusión. Cada una de ellas utiliza una ecuación logística para generar números pseudoaleatorios que permitan desordenar la posición del píxel y cambiar su intensidad en la escala de grises. Este proceso iterativo es determinado por la cantidad total de píxeles de una imagen. Finalmente, toda la lógica de cifrado es ejecutada sobre la tecnología CUDA que permite el procesamiento en paralelo. Como aporte sustancial, se propone una nueva técnica de encriptación vanguardista de alta sensibilidad ante ruidos externos manteniendo no solo la confidencialidad de la imagen, sino también la disponibilidad y la eficiencia en los tiempos de proceso.---ABSTRACT---New trends to share multimedia files over open networks, demand the best use of encryption techniques to ensure the integrity, availability and confidentiality, keeping and/or improving the efficiency of the encryption process on these files. Today it is common to transfer pictures through technological networks, thus, it is necessary to update existing techniques encryption, and even better, the searching of new alternatives. Nowadays, classic cryptographic algorithms are highly known in the midst of the information society which not only causes greater vulnerability, but high processing times when this algorithms are used. It raise the probability of being deciphered and minimizes the immediate availability of resources. To reduce these odds, the use of chaos theory emerged as a good option to be applied on an algorithm that takes advantage of chaotic behavior of dynamic systems, and take logistic maps’ properties to raise the level of robustness in the encryption. That is why this paper proposes the creation of a cryptographic system based on an architecture divided into two stages: confusion and diffusion. Each stage uses a logistic equation to generate pseudorandom numbers that allow mess pixel position and change their intensity in grayscale. This iterative process is determined by the total number of pixels of an image. Finally, the entire encryption logic is executed on the CUDA technology that enables parallel processing. As a substantial contribution, it propose a new encryption technique with high sensitivity on external noise not only keeping the confidentiality of the image, but also the availability and efficiency in processing times.

Afetividade e Fluência na Interação Empresarial: Um estudo sobre Mediação

A partir de conflito interpessoal entre gestores de empresa de médio porte, esta pesquisa realiza estudo de caso com objetivo de investigar os reflexos da mediação na fluência de interação e na afetividade dentro da empresa, enfocando 19 participantes, em três níveis: diretoria, equipe da diretoria e coordenadores. Tem como sustentação teórica as abordagens de mediação: Tradicional de Harvard; Transformativa; Narrativo-Circular e Facilitação, delineadas a partir do modelo dos sistemas dinâmicos da Teoria da Complexidade. Após caracterização inicial da empresa, utiliza-se de técnicas de pré-mediação, mediação e facilitação em grupo, analisando-as qualitativamente. Com preocupação sobre a racionalidade dos resultados sobre os reflexos do trabalho de mediação, compõe questionário sobre fluência de interação e afetividade na empresa, QFI. Os resultados do questionário comprovam os da análise da mediação, sendo que 51% dos funcionários assinalam alterações positivas na interação e na afetividade na empresa como um todo. Os pontos nevrálgicos, apontados pelos participantes como reformulados na mediação referem-se a: Autoritarismo; Muita Pressão; Falta Transparência; Co-Responsável; Cisão entre as áreas Administrativa e Técnica (Cisão AA-AT); Centralização e Escuta Insuficiente. Os dados indicam uma abertura sistêmica na tomada de consciência dos conflitos, associada a uma maior responsabilidade conjunta em tentar resolvê-los, através do gerenciamento integrado e dinâmico de competências individuais, intra e inter-grupais na empresa. O estudo considera, portanto, que a mediação pode ser vista como uma abordagem alternativa de resolução de conflitos, com resultados positivos ao meio organizacional. Devido ao fato de as técnicas de mediação não estarem ainda muito difundidas em nossa realidade, recomenda a necessidade de novas pesquisas , diversificando seu foco em empresas de vários tamanhos e segmentos.

Afetividade e Fluência na Interação Empresarial: Um estudo sobre Mediação

A partir de conflito interpessoal entre gestores de empresa de médio porte, esta pesquisa realiza estudo de caso com objetivo de investigar os reflexos da mediação na fluência de interação e na afetividade dentro da empresa, enfocando 19 participantes, em três níveis: diretoria, equipe da diretoria e coordenadores. Tem como sustentação teórica as abordagens de mediação: Tradicional de Harvard; Transformativa; Narrativo-Circular e Facilitação, delineadas a partir do modelo dos sistemas dinâmicos da Teoria da Complexidade. Após caracterização inicial da empresa, utiliza-se de técnicas de pré-mediação, mediação e facilitação em grupo, analisando-as qualitativamente. Com preocupação sobre a racionalidade dos resultados sobre os reflexos do trabalho de mediação, compõe questionário sobre fluência de interação e afetividade na empresa, QFI. Os resultados do questionário comprovam os da análise da mediação, sendo que 51% dos funcionários assinalam alterações positivas na interação e na afetividade na empresa como um todo. Os pontos nevrálgicos, apontados pelos participantes como reformulados na mediação referem-se a: Autoritarismo; Muita Pressão; Falta Transparência; Co-Responsável; Cisão entre as áreas Administrativa e Técnica (Cisão AA-AT); Centralização e Escuta Insuficiente. Os dados indicam uma abertura sistêmica na tomada de consciência dos conflitos, associada a uma maior responsabilidade conjunta em tentar resolvê-los, através do gerenciamento integrado e dinâmico de competências individuais, intra e inter-grupais na empresa. O estudo considera, portanto, que a mediação pode ser vista como uma abordagem alternativa de resolução de conflitos, com resultados positivos ao meio organizacional. Devido ao fato de as técnicas de mediação não estarem ainda muito difundidas em nossa realidade, recomenda a necessidade de novas pesquisas , diversificando seu foco em empresas de vários tamanhos e segmentos.

Modelos de mapas simpléticos para o movimento de deriva elétrica com efeitos de raio de Larmor finito

Mapas simpléticos têm sido amplamente utilizados para modelar o transporte caótico em plasmas e fluidos. Neste trabalho, propomos três tipos de mapas simpléticos que descrevem o movimento de deriva elétrica em plasmas magnetizados. Efeitos de raio de Larmor finito são incluídos em cada um dos mapas. No limite do raio de Larmor tendendo a zero, o mapa com frequência monotônica se reduz ao mapa de Chirikov-Taylor, e, nos casos com frequência não-monotônica, os mapas se reduzem ao mapa padrão não-twist. Mostramos como o raio de Larmor finito pode levar à supressão de caos, modificar a topologia do espaço de fases e a robustez de barreiras de transporte. Um método baseado na contagem dos tempos de recorrência é proposto para analisar a influência do raio de Larmor sobre os parâmetros críticos que definem a quebra de barreiras de transporte. Também estudamos um modelo para um sistema de partículas onde a deriva elétrica é descrita pelo mapa de frequência monotônica, e o raio de Larmor é uma variável aleatória que assume valores específicos para cada partícula do sistema. A função densidade de probabilidade para o raio de Larmor é obtida a partir da distribuição de Maxwell-Boltzmann, que caracteriza plasmas na condição de equilíbrio térmico. Um importante parâmetro neste modelo é a variável aleatória gama, definida pelo valor da função de Bessel de ordem zero avaliada no raio de Larmor da partícula. Resultados analíticos e numéricos descrevendo as principais propriedades estatísticas do parâmetro gama são apresentados. Tais resultados são então aplicados no estudo de duas medidas de transporte: a taxa de escape e a taxa de aprisionamento por ilhas de período um.

Modelagem e controle de marcha de robôs bípedes com disco de inércia.

Esta tese trata de um robô bípede em caminhar dinâmico. Neste robô, que normalmente é um sistema sub-atuado, fazemos uso de um disco de inércia que funciona num certo sentido como um atuador adicional. Através deste disco, obtém-se mais liberdade para a elaboração de passos repetitivos e um aumento na robustez. Por outro lado, o sistema de controle dos passos deve controlar, além do passo propriamente dito, também a velocidade do disco, de modo que não sejam saturados os atuadores (motores elétricos). Apresentamos então um controlador capaz de realizar estas ações simultaneamente.

La Webquest: una metodología apoyada en la red para renovar la docencia en Educación Superior

La WebQuest responde a una estrategia didáctica basada en la incorporación de las TIC en el aula, cuyo sustento teórico está en las corrientes constructivistas y el aprendizaje colaborativo, siendo de este modo pertinente a las directrices del EEES. En virtud de ello, nos hemos propuesto enfocar nuestras prácticas docentes aprovechando dicha estrategia didáctica y los recursos disponibles en la Web 2.0. Ahora bien, consideramos que como paso previo a la implementación de cualquier recurso TIC necesitamos tener un profundo conocimiento sobre el mismo. Es por ello que, para el desarrollo del trabajo, hemos considerado llevar a cabo un proceso gradual dividido en tres fases. La primera, centrada en la apropiación de la WebQuest como herramienta metodológica, la unificación de criterios y significados en torno al qué, al cómo y al para qué de su implementación. La segunda, focalizada en el diseño de WebQuest y la generación de espacios colaborativos de evaluación de las mismas. La tercera, enfatiza la aplicación directa de WebQuest en nuestras clases y el seguimiento de éstas con fines investigativos. En esta comunicación damos cuenta del proceso llevado a cabo en la primera fase, destacando la multidisciplinaridad que caracteriza al equipo de trabajo.

Algunas estructuras matemáticas del campus de la Universidad de Alicante

Las Matemáticas alcanzan mayor interés entre los ciudadanos a partir del contacto y la experimentación con la realidad cotidiana que nos rodea. Es justamente en ella donde es posible plantear actividades de índole matemático que permitan una comprensión más profunda del medio en el que vivimos y, al mismo tiempo, transmitir de forma más directa que las matemáticas son una herramienta imprescindible en nuestra vida diaria. El Campus de la Universidad de Alicante ha sido desde su creación un espacio relevante considerado en algunas ocasiones como uno de los mejores campus universitarios, no sólo de España sino también de Europa. A lo largo de una extensión de alrededor de un millón de metros cuadrados, encontramos motivos suficientes para tratas varios aspectos matemáticos que aparecen en muchos de sus edificios y recintos. En este trabajo mostraremos algunos elementos matemáticos que descubrimos a lo largo de un pequeño itinerario que hemos realizado dentro del campus. Así, el principal objetivo es el de ilustrar muchos conocimientos matemáticos de una forma amena y divertida. De esta manera, el contacto con la realidad llegará entonces a límites insospechados y nos hará, en definitiva, participar de ella e idear otra realidad matemática paralela.

Uso de Sweave para crear exámenes aleatorios

La adaptación del sistema universitario español al Espacio Europeo de Educación Superior exige la inclusión de nuevos métodos de evaluación continua. Tradicionalmente, la evaluación continua ha sido asociada con el trabajo diario del estudiante y una recopilación de notas parciales que a día de hoy resulta complicada debido al gran tamaño de los grupos en los que se organizan las clases. Tras estos primeros años, creemos que la evaluación mediante controles periódicos es la mejor manera de valorar los resultados del proceso de aprendizaje diario. Sin embargo, la realización adecuada exige el diseño de diferentes modelos de examen. En este trabajo, proponemos un sistema eficiente para confeccionar controles “aleatorios” a través de Sweave, un paquete asociado al software libre R que proporciona datos, gráficos y cálculos estadísticos y muestra los resultados en documentos PDF compilados en Latex. De esta forma, podremos generar tantos controles con diferentes datos como queramos siguiendo una estructura común, así como las correspondientes soluciones para poder corregirlos con facilidad.

Percepción de nuestros estudiantes acerca de las matemáticas en la vida diaria

Las matemáticas constituyen un lenguaje universal, más concretamente son fundamentales para la ciencia y la ingeniería. Más aún, podríamos decir que son no sólo la base de todo conocimiento, sino también de cualquier tipo de desarrollo científico y tecnológico. Especialmente significante resulta que la física, la astronomía o la química dependen en buena medida de ellas y que son muy útiles en las ciencias económicas y sociales o en la informática. De hecho, ciencias como la filosofía o la psicología se valen de modelos matemáticos para la resolución de sus problemas. Las matemáticas forman una ciencia lógica y deductiva, y con tal de poder extraer información acerca de ellas es indispensable conocer los objetos que se utilizan y las herramientas necesarias para manejarlos. Ahora bien, casi de forma inconsciente la primera reacción cuando se habla de matemáticas es de recelo ante una materia que para mucha gente parece incomprensible, abstracta y alejada de nuestra vida más cotidiana. En este sentido, este estudio explora la percepción que presentan nuestros estudiantes acerca de cómo las matemáticas interaccionan con nuestra vida cotidiana y cómo perciben su divulgación en las aulas o en el propio contexto por el que se mueven diariamente.

Características de los ambientes de aprendizaje online para una práctica docente de calidad. Indicadores de evaluación

Contribuir a la mejora de la calidad de la enseñanza y de los resultados de aprendizaje constituye uno de los retos en el sistema universitario actual que exige un gran esfuerzo de coordinación en las acciones de investigación e innovación a desarrollar. Para alcanzar este propósito, desde el grupo de investigación EDUTIC-ADEI (VIGROB-039) de la Universidad de Alicante se ha promovido la constitución de una red docente interdepartamental e interuniversitaria que pretende investigar sobre cómo debe ser la enseñanza online que se desarrolla en el ámbito universitario. Para ello, se ha abordado el concepto de ambiente de aprendizaje en este contexto virtual con el fin de delimitar los parámetros que deben definir una enseñanza de calidad cuando hablamos de e-learning, Masive Open Online Courses [MOOCs], Personal Learning Environment [PLE], etc. La investigación, pues, ahonda en los aspectos curriculares que conforman dichos ambientes de aprendizaje online con el fin de delimitar los parámetros de una enseñanza virtual de calidad.

Seguimiento Grado en Matemáticas. Curso 13-14

El objetivo principal de esta red ha sido la coordinación y seguimiento de los cursos correspondientes al Grado en Matemáticas que se ha implantado en su totalidad en el presente curso académico en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante y se engloba dentro del proceso general del seguimiento de todos los títulos de la Facultad de Ciencias. La red está coordinada por la coordinadora del Grado en Matemáticas y formada por los coordinadores de cada uno de los semestres. Se pretende evidenciar los progresos del título en el desarrollo del Sistema de Garantía Interno de Calidad (SGIC), con el fin de detectar las posibles deficiencias en el proceso de implantación del grado y contribuir a sus posibles mejoras elaborando propuestas de acciones para mejorar su diseño y desarrollo.

La webquest: un recurso digital para innovar e investigar en la Enseñanza Superior

Una de las estrategias didácticas digitales que se enmarca dentro de la Web 2.0 corresponde a la WebQuest, caracterizada principalmente por el uso de Internet por parte del alumnado, previo a una cuidadosa selección de enlaces realizada por el profesorado. Esta estrategia digital se sustenta teóricamente en las corrientes constructivistas y el aprendizaje colaborativo, por lo que es plenamente pertinente a los postulados del EEES, a la vez que contribuye a innovar en las prácticas docentes. En este documento se expone la segunda fase de un trabajo que empezó a desarrollarse en el curso 2013-14, y cuyo objetivo principal ha sido el diseño de WebQuests que cumplan con criterios de calidad en el marco de la Enseñanza Superior. En el diseño de estas WebQuests se ha tenido en cuenta la plena accesibilidad del alumnado y la pertinencia a las distintas disciplinas en las que se desempeñan los miembros que conforman esta Red.