Dilemas sociales II: Gallina y variantes. Caza del venado y Atolladero

Uno de los aspectos que hace más interesante la teoría de juegos, al margen de los resutlados, en algunos casos sorprendentes, es precisamente la posiblidad de intervenir en ámbiros de las ciencias sociales donde un cierto componenete de aleatoriedad es inherente a los mismos, y en los cuales las varibales que intervienen tienen relación con el comportamiento humano, tanto individual como de grupo. De este modo, el desarrollo d ela teoría de juegos llevó al planteamiento de diversos dilemas, generalmente centrados entre la tensión entre conflicto, riesgo o cooperación, que por su aplicación a situaciones muy diversas constituyen una parte significativa de dicha teoría. Entre las más conocidas están: el, ya tratado, dilema del prisionero, el juego del gallina o su versión en términos de la evolución de las especies, conocida com el dilema de halcones y palomas. Dilemas que muestran de alguna manera, la dificultad y al mismo tiempo la posiblidad de estudiar, y en algunos casos determinar, las consecuencias del comportamiento humano, espeicalmente cuando estas consecuencias dependen de la combinación de las estrategias utilizadas por los distintos implicados.

Las matemáticas del amor

Es indiscutible que las matemáticas resultan imprescindibles en la mayoría de las áreas científicas y son el fundamento de numerosos avances de la técnica. En este trabajo se pone de manifiesto como esta ciencia también puede explicar, ayudar y modelar problemas de tipo puramente social y humano. Concretamente veremos como puede aplicarse al estudio de las relaciones de pareja. Áreas como la estadística, la teoría de juegos, la geometría o las ecuaciones diferenciales entre otras, son válidas para ello.

Cooperative Multi-robot Patrolling: A study of distributed approaches based on mathematical models of game theory to protect infrastructures

El principio de Teoría de Juegos permite desarrollar modelos estocásticos de patrullaje multi-robot para proteger infraestructuras criticas. La protección de infraestructuras criticas representa un gran reto para los países al rededor del mundo, principalmente después de los ataques terroristas llevados a cabo la década pasada. En este documento el termino infraestructura hace referencia a aeropuertos, plantas nucleares u otros instalaciones. El problema de patrullaje se define como la actividad de patrullar un entorno determinado para monitorear cualquier actividad o sensar algunas variables ambientales. En esta actividad, un grupo de robots debe visitar un conjunto de puntos de interés definidos en un entorno en intervalos de tiempo irregulares con propósitos de seguridad. Los modelos de partullaje multi-robot son utilizados para resolver este problema. Hasta el momento existen trabajos que resuelven este problema utilizando diversos principios matemáticos. Los modelos de patrullaje multi-robot desarrollados en esos trabajos representan un gran avance en este campo de investigación. Sin embargo, los modelos con los mejores resultados no son viables para aplicaciones de seguridad debido a su naturaleza centralizada y determinista. Esta tesis presenta cinco modelos de patrullaje multi-robot distribuidos e impredecibles basados en modelos matemáticos de aprendizaje de Teoría de Juegos. El objetivo del desarrollo de estos modelos está en resolver los inconvenientes presentes en trabajos preliminares. Con esta finalidad, el problema de patrullaje multi-robot se formuló utilizando conceptos de Teoría de Grafos, en la cual se definieron varios juegos en cada vértice de un grafo. Los modelos de patrullaje multi-robot desarrollados en este trabajo de investigación se han validado y comparado con los mejores modelos disponibles en la literatura. Para llevar a cabo tanto la validación como la comparación se ha utilizado un simulador de patrullaje y un grupo de robots reales. Los resultados experimentales muestran que los modelos de patrullaje desarrollados en este trabajo de investigación trabajan mejor que modelos de trabajos previos en el 80% de 150 casos de estudio. Además de esto, estos modelos cuentan con varias características importantes tales como distribución, robustez, escalabilidad y dinamismo. Los avances logrados con este trabajo de investigación dan evidencia del potencial de Teoría de Juegos para desarrollar modelos de patrullaje útiles para proteger infraestructuras. ABSTRACT Game theory principle allows to developing stochastic multi-robot patrolling models to protect critical infrastructures. Critical infrastructures protection is a great concern for countries around the world, mainly due to terrorist attacks in the last decade. In this document, the term infrastructures includes airports, nuclear power plants, and many other facilities. The patrolling problem is defined as the activity of traversing a given environment to monitoring any activity or sensing some environmental variables If this activity were performed by a fleet of robots, they would have to visit some places of interest of an environment at irregular intervals of time for security purposes. This problem is solved using multi-robot patrolling models. To date, literature works have been solved this problem applying various mathematical principles.The multi-robot patrolling models developed in those works represent great advances in this field. However, the models that obtain the best results are unfeasible for security applications due to their centralized and predictable nature. This thesis presents five distributed and unpredictable multi-robot patrolling models based on mathematical learning models derived from Game Theory. These multi-robot patrolling models aim at overcoming the disadvantages of previous work. To this end, the multi-robot patrolling problem was formulated using concepts of Graph Theory to represent the environment. Several normal-form games were defined at each vertex of a graph in this formulation. The multi-robot patrolling models developed in this research work have been validated and compared with best ranked multi-robot patrolling models in the literature. Both validation and comparison were preformed by using both a patrolling simulator and real robots. Experimental results show that the multirobot patrolling models developed in this research work improve previous ones in as many as 80% of 150 cases of study. Moreover, these multi-robot patrolling models rely on several features to highlight in security applications such as distribution, robustness, scalability, and dynamism. The achievements obtained in this research work validate the potential of Game Theory to develop patrolling models to protect infrastructures.

Cognitive strategies for reducing energy consumption in wireless sensor networks

El consumo energético de las Redes de Sensores Inalámbricas (WSNs por sus siglas en inglés) es un problema histórico que ha sido abordado desde diferentes niveles y visiones, ya que no solo afecta a la propia supervivencia de la red sino que el creciente uso de dispositivos inteligentes y el nuevo paradigma del Internet de las Cosas hace que las WSNs tengan cada vez una mayor influencia en la huella energética. Debido a la tendencia al alza en el uso de estas redes se añade un nuevo problema, la saturación espectral. Las WSNs operan habitualmente en bandas sin licencia como son las bandas Industrial, Científica y Médica (ISM por sus siglas en inglés). Estas bandas se comparten con otro tipo de redes como Wi-Fi o Bluetooth cuyo uso ha crecido exponencialmente en los últimos años. Para abordar este problema aparece el paradigma de la Radio Cognitiva (CR), una tecnología que permite el acceso oportunista al espectro. La introducción de capacidades cognitivas en las WSNs no solo permite optimizar su eficiencia espectral sino que también tiene un impacto positivo en parámetros como la calidad de servicio, la seguridad o el consumo energético. Sin embargo, por otra parte, este nuevo paradigma plantea algunos retos relacionados con el consumo energético. Concretamente, el sensado del espectro, la colaboración entre los nodos (que requiere comunicación adicional) y el cambio en los parámetros de transmisión aumentan el consumo respecto a las WSN clásicas. Teniendo en cuenta que la investigación en el campo del consumo energético ha sido ampliamente abordada puesto que se trata de una de sus principales limitaciones, asumimos que las nuevas estrategias deben surgir de las nuevas capacidades añadidas por las redes cognitivas. Por otro lado, a la hora de diseñar estrategias de optimización para CWSN hay que tener muy presentes las limitaciones de recursos de estas redes en cuanto a memoria, computación y consumo energético de los nodos. En esta tesis doctoral proponemos dos estrategias de reducción de consumo energético en CWSNs basadas en tres pilares fundamentales. El primero son las capacidades cognitivas añadidas a las WSNs que proporcionan la posibilidad de adaptar los parámetros de transmisión en función del espectro disponible. La segunda es la colaboración, como característica intrínseca de las CWSNs. Finalmente, el tercer pilar de este trabajo es teoría de juegos como algoritmo de soporte a la decisión, ampliamente utilizado en WSNs debido a su simplicidad. Como primer aporte de la tesis se presenta un análisis completo de las posibilidades introducidas por la radio cognitiva en materia de reducción de consumo para WSNs. Gracias a las conclusiones extraídas de este análisis, se han planteado las hipótesis de esta tesis relacionadas con la validez de usar capacidades cognitivas como herramienta para la reducción de consumo en CWSNs. Una vez presentada las hipótesis, pasamos a desarrollar las principales contribuciones de la tesis: las dos estrategias diseñadas para reducción de consumo basadas en teoría de juegos y CR. La primera de ellas hace uso de un juego no cooperativo que se juega mediante pares de jugadores. En la segunda estrategia, aunque el juego continúa siendo no cooperativo, se añade el concepto de colaboración. Para cada una de las estrategias se presenta el modelo del juego, el análisis formal de equilibrios y óptimos y la descripción de la estrategia completa donde se incluye la interacción entre nodos. Con el propósito de probar las estrategias mediante simulación e implementación en dispositivos reales hemos desarrollado un marco de pruebas compuesto por un simulador cognitivo y un banco de pruebas formado por nodos cognitivos capaces de comunicarse en tres bandas ISM desarrollados en el B105 Lab. Este marco de pruebas constituye otra de las aportaciones de la tesis que permitirá el avance en la investigación en el área de las CWSNs. Finalmente, se presentan y discuten los resultados derivados de la prueba de las estrategias desarrolladas. La primera estrategia proporciona ahorros de energía mayores al 65% comparados con una WSN sin capacidades cognitivas y alrededor del 25% si la comparamos con una estrategia cognitiva basada en el sensado periódico del espectro para el cambio de canal de acuerdo a un nivel de ruido fijado. Este algoritmo se comporta de forma similar independientemente del nivel de ruido siempre que éste sea espacialmente uniformemente. Esta estrategia, a pesar de su sencillez, nos asegura el comportamiento óptimo en cuanto a consumo energético debido a la utilización de teoría de juegos en la fase de diseño del comportamiento de los nodos. La estrategia colaborativa presenta mejoras respecto a la anterior en términos de protección frente al ruido en escenarios de ruido más complejos donde aporta una mejora del 50% comparada con la estrategia anterior. ABSTRACT Energy consumption in Wireless Sensor Networks (WSNs) is a known historical problem that has been addressed from different areas and on many levels. But this problem should not only be approached from the point of view of their own efficiency for survival. A major portion of communication traffic has migrated to mobile networks and systems. The increased use of smart devices and the introduction of the Internet of Things (IoT) give WSNs a great influence on the carbon footprint. Thus, optimizing the energy consumption of wireless networks could reduce their environmental impact considerably. In recent years, another problem has been added to the equation: spectrum saturation. Wireless Sensor Networks usually operate in unlicensed spectrum bands such as Industrial, Scientific, and Medical (ISM) bands shared with other networks (mainly Wi-Fi and Bluetooth). To address the efficient spectrum utilization problem, Cognitive Radio (CR) has emerged as the key technology that enables opportunistic access to the spectrum. Therefore, the introduction of cognitive capabilities to WSNs allows optimizing their spectral occupation. Cognitive Wireless Sensor Networks (CWSNs) do not only increase the reliability of communications, but they also have a positive impact on parameters such as the Quality of Service (QoS), network security, or energy consumption. These new opportunities introduced by CWSNs unveil a wide field in the energy consumption research area. However, this also implies some challenges. Specifically, the spectrum sensing stage, collaboration among devices (which requires extra communication), and changes in the transmission parameters increase the total energy consumption of the network. When designing CWSN optimization strategies, the fact that WSN nodes are very limited in terms of memory, computational power, or energy consumption has to be considered. Thus, light strategies that require a low computing capacity must be found. Since the field of energy conservation in WSNs has been widely explored, we assume that new strategies could emerge from the new opportunities presented by cognitive networks. In this PhD Thesis, we present two strategies for energy consumption reduction in CWSNs supported by three main pillars. The first pillar is that cognitive capabilities added to the WSN provide the ability to change the transmission parameters according to the spectrum. The second pillar is that the ability to collaborate is a basic characteristic of CWSNs. Finally, the third pillar for this work is the game theory as a decision-making algorithm, which has been widely used in WSNs due to its lightness and simplicity that make it valid to operate in CWSNs. For the development of these strategies, a complete analysis of the possibilities is first carried out by incorporating the cognitive abilities into the network. Once this analysis has been performed, we expose the hypotheses of this thesis related to the use of cognitive capabilities as a useful tool to reduce energy consumption in CWSNs. Once the analyses are exposed, we present the main contribution of this thesis: the two designed strategies for energy consumption reduction based on game theory and cognitive capabilities. The first one is based on a non-cooperative game played between two players in a simple and selfish way. In the second strategy, the concept of collaboration is introduced. Despite the fact that the game used is also a non-cooperative game, the decisions are taken through collaboration. For each strategy, we present the modeled game, the formal analysis of equilibrium and optimum, and the complete strategy describing the interaction between nodes. In order to test the strategies through simulation and implementation in real devices, we have developed a CWSN framework composed by a CWSN simulator based on Castalia and a testbed based on CWSN nodes able to communicate in three different ISM bands. We present and discuss the results derived by the energy optimization strategies. The first strategy brings energy improvement rates of over 65% compared to WSN without cognitive techniques. It also brings energy improvement rates of over 25% compared with sensing strategies for changing channels based on a decision threshold. We have also seen that the algorithm behaves similarly even with significant variations in the level of noise while working in a uniform noise scenario. The collaborative strategy presents improvements respecting the previous strategy in terms of noise protection when the noise scheme is more complex where this strategy shows improvement rates of over 50%.

A new form of land concentration in Colombia

This article aims to show how the Law 1448 of 2011, which explains reparation and restitution of victims, and the National Development Plan (NDP) 2011-2014 generate land concentration in Colombia -- This is due to how the NDP objectives disintegrate the Law 1448 objectives; this phenomenon could be explained using an agency model and the subsequent moral risk issue formed between the State and the victims -- Regarding these results, a game-theory model was built, and this effectively concludes that the Law 1448 and the NDP generate land concentration in Colombia

Aplicaciones de la teoría de grafos a algunos juegos de estrategia.

Resumen basado en el de los autores

La educación de los sentidos : teoría, ejercitaciones, aplicaciones y juegos.

Manual sobre la educación de los sentidos y su importancia en el proceso de aprendizaje. Se quiere ofrecer un esquema de contenidos de educación sensorial de modo que puedan incluirse las actividades de educación de los sentidos en el quehacer cotidiano con ejercicios frecuentes y breves pero que permitan al alumno llegar a grados de destreza y habilidad sensoriales mediante ejercitaciones conscientes, progresivas y evaluables hasta llegar a consolidar unos esquemas de acción. Se muestran aspectos médicos preventivos e información neurofisiológica de cada uno de los seis sentidos: vista, oído, equilibrio, tacto, olfato y gusto y posteriormente se dan una serie de situaciones en las que se pueden utilizar varios sentidos. También se presentan algunos intrumentos de evaluación, cada uno de ellos en un anexo.

Juegos de interacción : manual para el animador de grupos : teoría y praxis de los juegos de interacción.

Se hace una reflexión sobre los juegos psicológicos de grupo, definidos por el autor como juegos de interacción, y sus posibilidades de aplicación tanto terapéutica como formativa a la vez que se intenta establecer unas sólidas bases teóricas de los principios psicológicos y psicosociales sobre los que se sustentan los juegos interactivos. Además, se analiza el perfil y los deberes del animador en grupo, las fases del crecimiento de los grupos, los problemas especiales de interacción en los grupos y su tratamiento, los principios y reglas para el aprendizaje en grupo y, por último, se incluye un repertorio de las técnicas de intervención más importantes para el proceso de grupo.

Juegos tradicionales : del currículum a la clase : teoría y práctica para la aplicación en Educación Físicia.

Resumen tomado de la publicación

Teoría de la Mente en un caso de autismo : ¿cómo entrenarla?

Resumen tomado de la publicación

La bretxa digital : gènere i jocs d'ordinador. 'La brecha digital : género y juegos de ordenador'.

Resumen basado en el de las autoras

Apuntes psicológicos para una teoría de la instrucción.

Estudiar el concepto de desarrollo de diversos autores relacionándolo con sus ideas sobre el aprendizaje, para poder entresacar y proponer principios generales válidos para una posible teoría de la instrucción. 32 niños de edades comprendidas entre los 5 y 6 años que cursan el último grado de Preescolar. La primera parte del trabajo es una amplia explicación del concepto de desarrollo y aprendizaje por importantes teóricos, como Piaget, Vygotskii y Bruner, con el fin de entresacar y proponer principios generales válidos para una posible teoría de la instrucción. La segunda parte es una experiencia práctica donde el autor analiza una realidad práctica ligada, por una parte, a un campo de aprendizaje restringido: la clase de Matemáticas, y, por otra, a una actividad libre: juegos. Con este análisis pretende conocer: cómo son adquiridos en la práctica los conceptos de desarrollo epigénico y operatorio. ¿Hasta qué punto facilita el maestro el aprendizaje de las nociones que dice trabajar?. ¿Qué tipo de estrategias espontáneas contruyen los niños de Preescolar?. Observación, entrevista, grabaciones en vídeo, notas de campo, pruebas (ad-hoc). Análisis de contenido. Descripción e interpretación de las actividades y explicaciones de los niños. Los caminos empleados por los niños para llegar a la solución del problema planteado son varios, incluso dentro del mismo estadio de desarrollo, dependen además de éste, de su aprendizaje anterior, y de sus diferencias individuales. La maestra sólo evalúa y responde ante conclusiones. Ignora los procesos y los puntos de partida de los niños. No se para a observar cómo los logran, ni piensa en aptitudes y destrezas necesarias o en el modo de representar la realidad que tienen los niños, ni siquiera en el grado en que dependen de su ayuda para solucionar el problema, hecho que le daría pistas sobre su zona próxima de desarrollo. El niño debería participar en los acontecimientos, no ser simplemente un espectador. Así el aprendizaje no es significante, ni personal, ni socio-cultural. El grupo clase no crea una cultura significativa, dado que las iniciativas posibles de intercambio son pocas y se dan pocos medios al niño para que pueda llevar esto a cabo. La escuela no puede ir ligada sólo al momento evolutivo del niño, sino que debe adelantarse conociendo su zona de desarrollo próximo.

Los videojuegos y los juegos on-line como instrumentos de desarrollo y socialización en la red.

Realizar un encuadre teórico de la importancia social del juego, y en el momento actual, la importancia que cobra jugar en la red como una función más de la sociedad de la información. Catalogar los videojuegos de acceso gratuito en Internet según los siguientes aspectos: género al que va dirigido el videojuego, etnia figurativa en el videojuego y rangos de edad. Establecer categorías de actitudes, valores y contravalores que transmiten estos juegos. Establecer relaciones causa-efecto entre los valores que transmiten los videojuegos y la conducta violenta de niños y adolescentes. Indicar criterios educativos sobre los videojuegos y sus posibilidades educativas en la enseñanza. Usuarios aleatorios conectados a sitios de Internet de juego on-line gratuito. Metodología cualitativa en la investigación sociocultural. Observación participante. Análisis cualitativo. Existen diferencias significativas a la hora de llevar a cabo la socialización en la red, bien sea a través de los videojuegos comerciales, bien a través de los juegos on-line. La investigación indica que debido a las características propias del entorno de juego se lleva a cabo mejor una socialización con juegos on-line que en videojuegos. Teniendo en cuenta el contenido, el videojuego es un recurso potencialmente más educativo que el juego on-line. El videojuego no deja de ser una aplicación multimedia cerrada a los contextos comunicativos, medio esencial en la socialización donde se aprenden los valores sociales, pero el videojuego no deja de ser un transmisor de valores implícitos. Se ha podido observar en la red la existencia de videojuegos reforzadores de actitudes racistas y xenófobas, que constituyen un extremo dentro del campo de los videojuegos; concluimos que quien hace juegos de este tipo es porque conoce que el videojuego puede ayudar a reforzar estas actitudes, además de que es posible el acceso a estos videojuegos por listas de distribución o noticias que aparecen en la red. Las conclusiones a las que se llega en este trabajo responden a un modelo teórico y una metodología de investigación. Sobre el modelo cabe destacar que se parte de que el juego es un 'instrumento' mediador de aprendizaje de normas y actitudes sociales, hecho muy estudiado empíricamente y madurado epistemológicamente, (centrado en la teoría socio-cultural de Vigotsky), el juego on-line y el videojuego aporta ciertos rasgos para la construcción de la identidad y la socialización en la red. Respecto la metodología se ha adaptado la metodología etnográfica y la técnica de la observación participante a lo que se ha denominado 'e-Etnografía' una nueva forma de investigación adaptada a los espacios virtuales, donde se define esta metodología y se anuncian las características y las problemáticas encontradas. El trabajo sienta las bases del desarrollo de una futura tesis doctoral.

Génesis y dinámica de la personalidad humana según la teoría de análisis transaccional.

El objetivo general es abordar los aspectos y cuestiones fundamentales del análisis transaccional de un modo comprensivo, sin pretender perder esa simplicidad en la exposición que haría llegar los contenidos del análisis transaccional a cualquier persona interesada en ello.. Este trabajo es de carácter teórico; está estructurado en ocho partes. La primera parte hace referencia a: la personalidad (los estados del yo, sus funciones, las caricias, la temporalización de la intimidad personal, la fijación y las emociones y sentimientos); la segunda parte hace referencia a la configuración y expresión de la personalidad, que conta básicamente de los siguientes apartados: (el significado del desarrollo, el significado del estímulo ambiental, el aprendizaje del rol existencial y los juegos psicológicos). La cuarta parte trata sobre la orientación hacia la madurez (la decisión consciente y la identificación del realista). La quinta parte recoge la desorientación de la desviación (la decisión inconsciente y las grandes opciones hacia la desviación). La sexta parte trata el reencuentro con el propio yo (la educación y la terapia). La séptima recoge el análisis transaccional y otras teorías y técnicas (el psicoanálisis, el análisis existencial, la terapia guestáltica, psicodrama, el análisis de grupo, la terapia multimodal, el conductismo y la terapia Ericksoniana). Por el último la octava parte que trata los límites del análisis transaccional.. Las conclusiones son: 1. Ha quedado claro que la persona perfecta no existe. Todo ser humano tiene sus propias necesidades y por ello alguna vez se ha involucrado en juegos psicológicos de modo inconsciente para alcanzar algo que necesita.2. El requisito previo para alcanzar la personalidad sana está en el conocimiento auténtico de sí mismo. Sin embargo las circunstancias de la vida tal vez hagan que ese logro sea especialmente difícil. 3. La persona a veces se erige ante sí mismo con tal complejidad, que parece imposible tocar fondo en su propio conocimiento. 4.La persona humana se va descubriendo a sí misma a lo largo de la vida en un proceso que nunca termina, aunque puede dar sus cotas máximas de optimización en cada momento. 5. El tipo de persona que propone el análisis transaccional es aquella persona plenamente consciente de sí y de los demás, de sus límites y posibilidades y de los de los demás. Aquella persona cargada de humanidad que tiene una vivencia emocional adecuadad y que vive en equilibrio, la persona que es capaz de ser féliz auténticamente, a sabiendas de que la felicidad no significa estar exentos de problemas..