Descripción matemática con dimensiones fractales de células normales y con anormalidades citológicas de cuello uterino

Introducción. La geometría fractal ha mostrado ser adecuada en la descripción matemática de objetos irregulares; esta medida se ha denominado dimensión fractal. La aplicación del análisis fractal para medir los contornos de las células normales así como aquellas que presentan algún tipo de anormalidad, ha mostrado la posibilidad de caracterización matemática de su irregularidad. Objetivos. Medir, a partir de la geometría fractal células del epitelio escamoso de cuello uterino clasificadas como normales, atipias escamosas de significado indeterminado (ASC-US) y lesiones intraepiteliales escamosas de bajo grado (LEIBG), diagnosticadas mediante observación microscópica, en busca de mediciones matemáticas que las distingan. Metodología. Este es un estudio exploratorio descriptivo en el que se calcularon las dimensiones fractales, con el método de box counting simplificado y convencional, de los contornos celular y nuclear de 13 células del epitelio escamoso de cuello uterino normales y con anormalidades como ASC-US y lesiones intraepiteliales de bajo grado (LEI BG), a partir de fotografías digitales de 7 células normales, 2 ASCUS y 4 LEI BG diagnosticadas con criterios citomorfológicos mediante observación microscópica convencional. Resultados. Se desarrolló una medida cuantitativa, objetiva y reproducible del grado de irregularidad en las células del epitelio escamoso de cuello uterino identificadas microscópicamente como normales, ASC-US y LEI BG. Conclusiones Se evidenció una organización fractal en la arquitectura celular normal, así como en células ASC-US y las lesiones intraepiteliales de bajo grado (LEI BG). No se encontraron diferencias entre los tipos celulares estudiados.

Bogotá, ciudad y calidad de la vida, análisis por componentes 1994-2004 Resultados finales de investigación.

En este texto se presentan las conclusiones de investigación del proyecto “Bogotá, ciudad y calidad de la vida, análisis por componentes 1994-2004”, adelantado en la Universidad de La Salle. Se apuesta por la construcción de un “indicador de calidad de la vida” resultado de los componentes de competitividad, responsabilidad social empresarial, calidad de la educación superior, empleo, demografía y esperanza de vida. Quedan por fuera muchas otras expresiones sociopolíticas, pero el objetivo de mostrar una forma diferente de calcular se puede satisfacer con estos seis componentes. Para ello se aceptan e incorporan los criterios holísticos y hologramáticos de la construcción social de territorio. Con ello se construyen versiones de acumulación fractal y se resuelven algunos otros temas teóricos. Los resultados muestran cómo cada componente por separado no explica el crecimiento de Bogotá, e indican el momento en que los ciclos de acumulación variaron para cada uno de ellos. En el caso de la calidad de la vida, que agrupa a todos los componentes, es posible observar, a través de la dispersión de datos, que aunque existe una tendencia a la mejora en la función-indicador, no hay una determinación por ninguno de ellos, lo cual controvierte otros resultados que asignan al crecimiento, el empleo o la productividad, entre otros, el resultado de lo que es Bogotá hoy. Con ello se puede entender que ninguno de los diferentes componentes mostrados cumple con la función de liderazgo social, o principal, y que es la propia inercia aditiva del crecimiento espontáneo la que determina el desarrollo.

Geometría y CAD : programación de gráficos, trazados y diversas aplicaciones geométricas.

Este libro de problemas de programación Lisp en entorno autoCAD, va dirigido a los alumnos de 1õ y 2õ ciclo de Diseño Asistiso por Compuntador en la Universidad de Cantabria. Se proponen ejercicios de modo que el problema de fondo, queda resuelto en el enunciado, los ejercicios ofrecen tratamientos de funciones monolínea, que sustituyen a ciclos completos; y están ordenados por antiguedad cronológica; por ello se recomienda, para su uso provechoso, que se siga en su resolución, ese orden. Temas que se tratan: Geometría Métrica, Desarrollos y Aplicaciones, Geometría Computacional, Formatos Neutros, y Geometría Fractal.

Observación de formas.

El artículo forma parte de una sección de la revista dedicada a propuestas didácticas para educación secundaria

Estructura de las redes de comunicación en la construcción del conocimiento.

Defender que los modelos de construcción del conocimiento basados en herramientas flexibles de comunicación permiten la ruptura de los distintos niveles fractales. Estudio sobre la búsqueda de un modelo de comunicación en educación cuando se incorpora el uso de nuevas tecnologías. Para poder fundamentar el problema parte de la hipótesis que defiende que los modelos de construcción del conocimiento basados en herramientas flexibles de comunicación permiten la ruptura de los distintos niveles fractales. Antes de poder llegar a la verificación de dicha hipótesis profundiza en la importancia del marco teórico que en definitiva es la parte en la que se sustenta la investigación y en gran medida da respuesta al objeto de estudio. Sigue un esquema que va desde un enfoque general a lo particular, centrándose en estos últimos puntos la información más relevante. La investigación comienza haciendo una aproximación al nuevo paradigma educativo que está emergiendo en un contexto donde las nuevas tecnologías y las redes de comunicación están teniendo cada vez mayor fuerza dentro del ámbito educativo. A su vez estudia la relación que guarda este nuevo paradigma con la construcción de conocimiento; defendiéndose la idea de que las redes auguran nuevas formas de adquirir y construir el conocimiento. El siguiente apartado esta dedicado a lo que constituye de forma más específica las directrices de la investigación: el concepto de hipermedia y en concreto a la estructura hipermedial de la información. Llegados a este punto cierra el marco teórico destacando las dos piezas clave que componen el problema de estudio: la complejidad de las redes y el modelo fractal. Para afrontar este tema se apoya en el enfoque de la complejidad que le permite contrastar posteriormente esta idea con la de las redes. En cuanto al diseño de la investigación apuntar que ha optado por un tipo de investigación exploratoria, con una metodología cualitativa y de estudio de caso. 1) Aprender en un entorno virtual supone la flexibilidad en los tiempos y espacios destinados al aprendizaje y el protagonismo de la interacción entre los participantes del proceso para la construcción de conocimientos significativos. 2) Un aprendizaje virtual interactivo debe diseñar estrategias que posibiliten la interacción sincrónica y asincrónica efectiva entre: docente-alumno; alumno-alumno; docente-docente. 3) Un modelo de enseñanza on-line al ser un modelo basado en las redes de comunicación, conlleva un nuevo enfoque educativo. 4) El modelo presentado de construcción de conocimiento y basado en herramientas flexibles de comunicación permite la ruptura de los diferentes niveles fractales. 5) Del mismo modo que cambia el soporte comunicativo también cambia la forma de presentación de los documentos. ahora con una estructura hipermedial que permite la no-linealidad de sus lecturas, al mismo tiempo que presenta nuevas formas de aprendizaje. 6) Este modelo de enseñanza no sólo permite que el alumno sea el responsable de su propio aprendizaje sino que le da la opción de trabajar deforma colaborativa, añadiendo a esto la posibilidad de no tener que darse la coincidencia espacial, ni en algunos casos la temporal. 7) Con este nuevo modelo se deduce un cambio de roles en los protagonistas de la educación y un nuevo sistema educativo que sepa organizar y gestionar el conocimiento para su mejora.

El benestar psicològic en l'adolescència: la perspectiva de les ciències de la complexitat

El benestar psicològic, entès com la vessant psicològica que forma part del concepte més ampli de qualitat de vida, constitueix un àmbit d'estudi en expansió. Tot i tenir un passat més breu en comparació amb d'altres constructes psicosocials, cada vegada investigadors de les més diverses disciplines s'afegeixen a la llista d'estudiosos que fan del benestar psicològic un dels seus objectes d'investigació. Amb tot, l'estudi del benestar psicològic en l'adolescència constitueix probablement un dels àmbits en els quals la necessitat de seguir avançant es fa més evident. El seu estudi en subjectes adolescents té, a més, un doble interès. Per una part, els canvis i transicions que nois i noies experimenten durant l'adolescència comporten amb freqüència que sigui un període estressant per a molts d'ells/es, amb implicacions importants per al seu benestar psicològic. Aprofundir en el seu coneixement durant aquest període té un interès més enllà de l'estrictament científic i permet el disseny de programes de prevenció més ajustats a les problemàtiques que els/les adolescents puguin estar experimentant. L'exploració dels elements del benestar psicològic constitueix una de les estratègies d'aproximació al seu estudi. En aquesta tesi doctoral s'han seleccionat alguns dels elements que de la literatura científica es desprèn que tenen una connexió més estreta amb el benestar psicològic i que són la satisfacció amb la vida globalment i amb àmbits específics de la vida, l'autoestima, el suport social percebut, la percepció de control i els valors. Tot i que existeix un consens elevat en considerar que l'exploració d'aquests elements és de primera necessitat de cares a aprofundir en l'estructura del benestar psicològic, generalment han estat estudiats de forma separada, malgrat no falten intents d'integració teòrica. Les limitacions més importants que presenta l'estudi del benestar psicològic i el dels seus elements en l'actualitat són bàsicament de caràcter epistemològic i fan referència a la dificultat de trobar visions comunes (tant a nivell de definicions com de teories explicatives) compartides per una majoria d'investigadors socials. Aquestes limitacions justifiquen l'interès per dirigir l'atenció vers un altre tipus d'explicacions del benestar psicològic, qualitativament diferents a les disponibles, que no es refugiïn ni en reduccionismes ni en explicacions causals rígides. Les teories de la complexitat suposen una alternativa productiva en aquest sentit ja que aquelles característiques a través de les quals la complexitat ve donada (borrositat de límits, punts de catàstrofe, dimensions fractals, processos caòtics i no lineals), són, en definitiva, les mateixes propietats que caracteritzen als fenòmens psicosocials. I això inclou el de benestar psicològic. Les dades de les que disposem, obtingudes mitjançant un estudi transversal, impedeixen fer una aproximació al benestar psicològic des de totes les propietats de la complexitat esmentades a excepció de la característica de la no linealitat. L'objectiu general de la tesi ha estat el de construir un model de benestar psicològic a partir de les dades obtingudes que permetés: 1) Evidenciar relacions entre variables que fins aquests moments no han pogut ser massa explorades, 2) Contemplar aquestes relacions més enllà de la seva unidireccionalitat, i 3) Entendre el benestar psicològic en l'adolescència des d'un punt de vista més integrador i holista i, consegüentment, oferir una manera més comprehensiva d'aproximar-se a aquest fenomen. Aquesta tesi ha de ser entesa com un primer pas, fonamentalment metodològic, per l'elaboració futura de conceptualizacions sobre el benestar psicològic en l'adolescència que es basin en els principis que ens aporten les ciències de la complexitat. Malgrat els resultats obtinguts no estan absents de limitacions, obren noves perspectives d'anàlisi del benestar psicològic en l'adolescència.

Cambios en la estructura del paisaje del Alt Empordà en el período 1957-2001

El paisaje, concebido como una unidad espacial y temporalmente pluriescalar caracterizada por unos patrones de distribución - una estructura-, unas funciones y una red de flujos de materia, energía e información (Forman y Godron, 1986), constituye un modelo apropiado para estudiar el territorio (Marull, 2002). En la presente investigación se hace un análisis de los cambios ocurridos en la estructura del mosaico paisajístico de la comarca de l´Alt Empordà entre 1957 y 2001, para ellos se divide la comarca en unidades paisajísticas basadas en criterios fisiográficos determinados a escala 1:25000. El análisis de la estructura paisajística de las diferentes unidades paisajísticas se ha realizado a través de indicadores de composición y de estructura según clases paisajísticas (cubiertas o usos del suelo), mediante el cálculo y análisis de indicadores de estructura desarrollados por la ecología del paisaje, los cuales, han permitido caracterizar y analizar las transformaciones en el tamaño, la forma y el arreglo espacial de los parches tipo que configuran el mosaico paisajístico. Para el proceso de cálculo y análisis espacial se han empleado los sistemas de información geográfica (SIGs), el programa Patch Analyst 1.2. La información cartográfica se elaboró a partir de ortofotomapas digitales y fotos aéreas generados por el ICC, así como de fuentes secundarias. Además, el trabajo incluye una aplicación teórico-metodológica a la identificación de redes ecológicas a través del uso de indicadores, así como el uso de inventarios fitosociológicos en la evaluación de hábitats borde.

La transformació del paisatge litoral de la Costa Brava: Anàlisi de l'evolució (1956-2003), diagnosi de l'estat actual i prognosi de futur

En la tesi es presenta una anàlisi de l'evolució dels canvis succeïts en el paisatge costaner de la Costa Brava (22 municipis litorals) en els darrers cinquanta anys (1956-2003); un estudi de la seva estructura ecopaisatgística, actual i passada, amb una especial èmfasi en la diagnosi de les conseqüències geoambientals de l'esclat urbanístic iniciat a la dècada de 1960, i s'ha determinat quina ha estat la tendència de canvi en els darrers vint-i-cinc anys la qual s'ha utilitzat per a elaborar models explicatius de la dinàmica territorial seguida i projectar-los cap al futur tot dissenyant escenaris probables. A les Bases teòriques s'exposa en quina parcel·la del coneixement científic es situa aquesta recerca i es repassa l'evolució dels diferents corrents i enfocaments que han precedit, dins la Ciència Geogràfica, els estudis sobre transformació del paisatge. Es posa especial en els principis i metodologies que plantegen les dues escoles d'anàlisi del paisatge en que es basa aquesta tesi: la Landscape Ecology i la estructurada a l'entorn del programa internacional Land Use and Land Cover Change (LUCC). S'ha dissenyat una pauta metodològica per a l'anàlisi paisatgística d'un territori a diferents escales: des de l'àmbit regional de tota la Costa Brava (66.230 ha), on es poden detectar les tendències generals, fins l'estudi detallat a escala local, on s'ha pres com a àrea d'estudi tres municipis del centre de la Costa Brava (6.960 Ha): Palamós, Calonge i Castell-Platja d'Aro. Els principals resultats obtinguts són els següents: Una cartografia d'usos i cobertes del sòl de tres períodes temporals i la conseqüent interpretació espacial per a cada etapa: 1957 (situació preturística), 1980 (inici de les actuacions dels ajuntaments democràtics) i 2003 (actualitat). Una anàlisi quantitativa de la transformació del paisatge i de les relacions espacials associades al canvi, a partir de la cartografia d'usos i cobertes del sòl dels tres períodes mapificats (1956, 1980, 2003). Amb l'objectiu d'arribar a definir quina ha estat la dinàmica dels canvis ocorreguts al llarg dels darrers gairebé cinquanta anys. Una anàlisi de l'estructura del mosaic paisatgístic de cadascun dels talls temporals per mitjà de l'aplicació dels principals índexs de l'Ecologia del Paisatge. S'ha analitzat la geometria de la conversió dels usos del sòl i s'han posat de manifest les repercussions ecològiques i paisatgístiques d'aquests canvis. Per una banda, a partir del càlcul i interpretació dels índexos esmentats s'ha analitzat l'evolució de la morfologia i la distribució territorial dels quatre principals usos i cobertes del sòl de la Costa Brava. Per l'altra, per a la Costa Brava centre s'ha analitzat l'estat dels dos sistemes naturals del litoral amb més pressió antròpica: la franja estrictament costanera i les masses forestals. Respecte als tres municipis de la Costa Brava centre s'han tingut en compte en l'anàlisi de l'evolució del paisatge a escala local, les actuacions desenvolupades en l'àmbit urbanístic municipal i les seves conseqüències paisatgístiques i ambientals. A partir de la informació ja processada, s'han detectat les tendències de canvi a partir de models de canvi d'usos i cobertes del sòl. S'han incorporat també els factors biofísics i antròpics, socials i econòmics, condicionants i responsables d'una determinada utilització del territori en cadascun dels tres períodes. Mitjançant l'anàlisi multivariable s'ha intentat descobrir el conjunt de factors que influencien en la taxa i el patró espacial de canvi d'usos i les seves conseqüències territorials. Finalment s'ha aplicat un model de simulació, basat en els automatismes cel·lulars de Markov, per tal de projectar les tendències de canvi i plantejar escenaris futurs, una eina bàsica per a la planificació futura del territori i per al control de les problemàtiques ambientals. Aquestes mesures serveixen per a definir, per a la Costa Brava centre, un patró espacial dels canvis d'usos del sòl a nivell local, i, per al conjunt de la Costa Brava, per a predir, mitjançant models de simulació quantitativa, els possibles desenvolupaments i per estimar els impactes.

Effects of carbon dioxide on the searching behaviour of the root-feeding clover weevil Sitona lepidus (Coleoptera : Curculionidae)

The respiratory emission of CO2 from roots is frequently proposed as an attractant that allows soil-dwelling insects to locate host plant roots, but this role has recently become less certain. CO2 is emitted from many sources other than roots, so does not necessarily indicate the presence of host plants, and because of the high density of roots in the upper soil layers, spatial gradients may not always be perceptible by soil-dwelling insects. The role of CO2 in host location was investigated using the clover root weevil Sitona lepidus Gyllenhall and its host plant white clover (Trifolium repens L.) as a model system. Rhizochamber experiments showed that CO2 concentrations were approximately 1000 ppm around the roots of white clover, but significantly decreased with increasing distance from roots. In behavioural experiments, no evidence was found for any attraction by S. lepidus larvae to point emissions of CO2, regardless of emission rates. Fewer than 15% of larvae were attracted to point emissions of CO2, compared with a control response of 17%. However, fractal analysis of movement paths in constant CO2 concentrations demonstrated that searching by S. lepidus larvae significantly intensified when they experienced CO2 concentrations similar to those found around the roots of white clover (i.e. 1000 ppm). It is suggested that respiratory emissions of CO2 may act as a 'search trigger' for S. lepidus, whereby it induces larvae to search a smaller area more intensively, in order to detect location cues that are more specific to their host plant.

Chlorophyll-a in the rivers of eastern England

Chlorophyll-a concentration variations are described for two major river basins in England, the Humber and the Thames and related to catchment characteristics and nutrient concentrations across a range of rural, agricultural and urban/industrial settings. For all the rivers there are strong seasonal variations, with concentrations peaking in the spring and summer time when biological activity is at its highest. However, there are large variations in the magnitude of the seasonal effects across the rivers. For the spring-summer low-flow periods, average concentrations of chlorophyll-a correlate with soluble reactive phosphor-us (SRP). Chlorophyll-a is also correlated with particulate nitrogen (PN), organic carbon (POC) and suspended sediments. However, the strongest relationships are with catchment area and flow, where two straight line relationships are observed. The results indicate the importance of residence times for determining planktonic growth within the rivers. This is also indicated by the lack of chlorophyll-a response to lowering of SRP concentrations in several of the rivers in the area due to phosphorus stripping of effluents at major sewage treatment works. A key control on chlorophyll-a concentration may be the input of canal and reservoir waters during the growing period: this too relates to issues of residence times. However, there may well be a complex series of factors influencing residence time across the catchments due to features such as inhomogeneous flow within the catchments, a fractal distribution of stream channels that leads to a distribution of residence times and differences in planktonic inoculation sources. Industrial pollution on the Aire and Calder seems to have affected the relationship of chlorophyll-a with PN and POC. The results are discussed in relation to the Water Framework Directive. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

A 3D stochastic cloud model for investigating the radiative properties of inhomogeneous cirrus clouds

(From author). Comments: First 3D stochastic/fractal model of cirrus; first detailed analysis & explanation of power spectra of ice water content, including first observations of 50-km scale break and mixing-induced steepening of spectrum; first demonstration of the potential effect of wind shear on radiative fluxes by changing fall-streak orientation. Has spawned work on the effect of 3D photon transport on the radiative effects of cirrus clouds.

A shift to randomness of brain oscillations in people with autism

BACKGROUND: Resting-state functional magnetic resonance imaging (fMRI) enables investigation of the intrinsic functional organization of the brain. Fractal parameters such as the Hurst exponent, H, describe the complexity of endogenous low-frequency fMRI time series on a continuum from random (H = .5) to ordered (H = 1). Shifts in fractal scaling of physiological time series have been associated with neurological and cardiac conditions. METHODS: Resting-state fMRI time series were recorded in 30 male adults with an autism spectrum condition (ASC) and 33 age- and IQ-matched male volunteers. The Hurst exponent was estimated in the wavelet domain and between-group differences were investigated at global and voxel level and in regions known to be involved in autism. RESULTS: Complex fractal scaling of fMRI time series was found in both groups but globally there was a significant shift to randomness in the ASC (mean H = .758, SD = .045) compared with neurotypical volunteers (mean H = .788, SD = .047). Between-group differences in H, which was always reduced in the ASC group, were seen in most regions previously reported to be involved in autism, including cortical midline structures, medial temporal structures, lateral temporal and parietal structures, insula, amygdala, basal ganglia, thalamus, and inferior frontal gyrus. Severity of autistic symptoms was negatively correlated with H in retrosplenial and right anterior insular cortex. CONCLUSIONS: Autism is associated with a small but significant shift to randomness of endogenous brain oscillations. Complexity measures may provide physiological indicators for autism as they have done for other medical conditions.

The population genetic structure of clonal organisms generated by exponentially bounded and fat-tailed dispersal

Long distance dispersal (LDD) plays an important role in many population processes like colonization, range expansion, and epidemics. LDD of small particles like fungal spores is often a result of turbulent wind dispersal and is best described by functions with power-law behavior in the tails ("fat tailed"). The influence of fat-tailed LDD on population genetic structure is reported in this article. In computer simulations, the population structure generated by power-law dispersal with exponents in the range of -2 to -1, in distinct contrast to that generated by exponential dispersal, has a fractal structure. As the power-law exponent becomes smaller, the distribution of individual genotypes becomes more self-similar at different scales. Common statistics like G(ST) are not well suited to summarizing differences between the population genetic structures. Instead, fractal and self-similarity statistics demonstrated differences in structure arising from fat-tailed and exponential dispersal. When dispersal is fat tailed, a log-log plot of the Simpson index against distance between subpopulations has an approximately constant gradient over a large range of spatial scales. The fractal dimension D-2 is linearly inversely related to the power-law exponent, with a slope of similar to -2. In a large simulation arena, fat-tailed LDD allows colonization of the entire space by all genotypes whereas exponentially bounded dispersal eventually confines all descendants of a single clonal lineage to a relatively small area.

Are the spatial patterns of weeds scale-invariant?

In previous empirical and modelling studies of rare species and weeds, evidence of fractal behaviour has been found. We propose that weeds in modern agricultural systems may be managed close to critical population dynamic thresholds, below which their rates of increase will be negative and where scale-invariance may be expected as a consequence. We collected detailed spatial data on five contrasting species over a period of three years in a primarily arable field. Counts in 20×20 cm contiguous quadrats, 225,000 in 1998 and 84,375 thereafter, could be re-structured into a wide range of larger quadrat sizes. These were analysed using three methods based on correlation sum, incidence and conditional incidence. We found non-trivial scale invariance for species occurring at low mean densities and where they were strongly aggregated. The fact that the scale-invariance was not found for widespread species occurring at higher densities suggests that the scaling in agricultural weed populations may, indeed, be related to critical phenomena.

Analysis of the antigen combining site: Correlations between length and sequence composition of the hypervariable loops and the nature of the antigen

It has long been suggested that the overall shape of the antigen combining site (ACS) of antibodies is correlated with the nature of the antigen. For example, deep pockets are characteristic of antibodies that bind haptens, grooves indicate peptide binders, while antibodies that bind to proteins have relatively flat combining sites. In. 1996, MacCallum, Martin and Thornton used a fractal shape descriptor and showed a strong correlation of the shape of the binding region with the general nature of the antigen. However, the shape of the ACS is determined primarily by the lengths of the six complementarity-determining regions (CDRs). Here, we make a direct correlation between the lengths of the CDRs and the nature of the antigen. In addition, we show significant differences in the residue composition of the CDRs of antibodies that bind to different antigen classes. As well as helping us to understand the process of antigen recognition, autoimmune disease and cross-reactivity these results are of direct application in the design of antibody phage libraries and modification of affinity. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.