Complejidad: aspectos generales

Lebowitz y la mecánica estadística

Miguel A. F. Sanjuán — Mon, 09 Nov 2009 12:24:00 GMT

Joel Lebowitz es un físico americano que fue fundador y actualmente el Editor-in-Chief de la revista Journal of Statisitcal Physics y que lleva muchos años organizando en la Rutgers University en Nueva Jersey, de donde es profesor, la Statistical Mechanics Conference. Este año se celebra la edición 102 de la conferencia, de periodicidad anual, lo que da idea de su vitalidad.

Destaca además en el programa de la 102ND STATISTICAL MECHANICS CONFERENCE, que en esta ocasión se dedica a la temática "Thermodynamics, Statistical Mechanics, and Fundamental Issues in Biology: Where do we stand?" y cuenta con conferenciantes invitados muy destacados en diversos temas relacionados con las ciencias de la complejidad en sus ámbitos más físicos y biológicos.

Miguel A. F. Sanjuán

Max Born y el determinismo clásico

Miguel A. F. Sanjuán — Fri, 06 Nov 2009 17:40:00 GMT

El físico alemán Max Born recibió el Premio Nobel de Física en 1954 por sus contribuciones al desarrollo de la Mecánica Cuántica y de la Física Atómica, por lo que es bien conocido. Sin embargo no se conoce tan bien el papel que jugó en la correcta interpretación del determinismo en la mecánica clásica, ya que el indeterminismo se suele asociar al principio de Heisenberg y la mecánica cuántica. De hecho escribió un artículo titulado " ¿ Es de hecho la Mecánica Clásica determinista ? (M. Born, "Is Classical Mechanics in Fact Deterministic?" Phys. Blätter 11 (9): 49 (1955)).

Complexity: A guided tour

Miguel A. F. Sanjuán — Thu, 05 Nov 2009 19:32:00 GMT

Complexity: A Guided Tour es un libro reciente editado por Oxford University Press y que ha sido escrito por Melanie Mitchell, profesora de Informática de Portland State University y profesora externa del Instituto de Santa Fe, de Nuevo Mexico en los Estados Unidos y que ha pretendido dar una visión panorámica de lo que se conoce como Complejidad.

Como he señalado en numerosas ocasiones en este blog, no se trata de algo sencillo, ya que existen numerosas visiones de lo que se entiende por complejidad. Sin embargo he de decir que el esfuerzo de la Prof. Mitchell ha merecido la pena. El libro está bien escrito, es claro y acierta a mi entender en elegir los pilares sobre los que construye el cuerpo de doctrina de la complejidad, adoptando asimismo una postura bastante crítica sobre algunos temas y tendencias en los que se ha venido abusando en las investigaciones de los últimos años. A pesar de llevar tan solo unos meses editado, ya ha merecido unas cuantas recensiones que pueden servir de ayuda al lector interesado. En cualquier caso, se trata de una muy buena contribución a la literatura de un campo de investigación cuyos pilares se están construyendo día a día.

Miguel A. F. Sanjuán

Teoría de redes y Albert L. Barabasi

Miguel A. F. Sanjuán — Mon, 02 Nov 2009 08:22:00 GMT

Uno de los investigadores pioneros en teoría de redes complejas es el físico de la University of Notre Dame Albert L. Barabasi. Su libro "Linked: How Everything Is Connected to Everything Else and What It Means" fue un éxito de ventas y ayudó a popularizar este campo de

investigación. Recientemente estuvo en España, donde impartió una conferencia sobre redes y emergencia. En el número de hoy del Notiweb que edita el servicio de I+D+i de la Comunidad de Madrid, aparece una entrevista realizada al Prof. Barabasi, que puede ser de interés para los seguidores de este blog sobre Complejidad.

Miguel A. F. Sanjuán

Michel Hénon y la aplicación de Hénon

Miguel A. F. Sanjuán — Tue, 27 Oct 2009 19:41:00 GMT

En una de las entradas de hace unos días hablabamos de la aplicación logística que se puede considerar como ejemplo paradigmático de sistema dinámico discreto no lineal unidimensional con comportamiento caótico. Pues bien, el ejemplo paradigmático de sistema dinámico discreto no lineal bidimensional con comportamiento caótico es la aplicación de Hénon, que fue introducida por el astrónomo francés Michel Hénon que durante muchos años trabajó en el Observatorio de la Costa Azul situado en Niza.

En 1976, pocos años despues de haberse publicado el famoso artículo de Edward Lorenz, Michel Hénon publicó su artículo "A Two-dimensional Mapping with a Strange Attractor" en el que presentaba su modelo discreto bidimensional. A pesar de que en afirmaba en su titulo la existencia de un atractor extraño, no fue sin embargo hasta 1991 en que los matemáticos suecos Michael Benedicks y Lennart Carleson probaron con todo rigor la existencia de un atractor extraño en la aplicación de Hénon en su artículo The dynamics of the Hénon Map. Annals of Mathematics, Volume 133, No. 1, 1991, pp. 73-169. Entre otras razones esto sirvió para que Lennart Carleson mereciera el prestigioso Premio Abel en el año 2006.

Miguel A.F. Sanjuán

Hormigas, inteligencia y cooperación

Miguel A. F. Sanjuán — Mon, 26 Oct 2009 20:43:00 GMT

Las hormigas han fascinado siempre nuestra curiosidad natural. Su comportamiento también resulta fascinante a los informáticos y a los especialistas en robótica. En especial por propiedades interesantes como la cooperación y la llamada inteligencia de enjambre, que constituyen conceptos asimismo usados en inteligencia artificial y en aplicaciones en ciencias de la computación.

Nada como observar este video, donde se da una mezcla de inteligencia, de cooperación y de superación, que resulta inspirador. O este video sobre inteligencia de enjambre en robots . En esta entrevista al Dr. Marco Dorigo, experto en inteligencia artificial expone algunas de estas ideas y como se inspira en las hormigas para la simulación de robots.

Miguel A. F. Sanjuán

Entrelazamiento y Caos (Entanglement and Chaos)

Miguel A. F. Sanjuán — Sun, 25 Oct 2009 16:18:00 GMT

Una de las señas de identidad de la teoría del caos es la propiedad de la dependencia sensible a las condiciones iniciales, que en esencia lo que nos indica es que una pequeña variación apenas insignificante en la determinación de las condiciones iniciales de un sistema físico puede acarrear consecuencias muy drásticas a la hora de la predicción de su evolución futura. Es lo que popularmente se ha llamado efecto mariposa.

Por otro lado la Mecánica Cuántica es la parte de la Física que estudia el comportamiento de los átomos, nucleos, electrones y otros objetos subátomicos del mundo microscópico. Desde los arbores de la teoría del caos comenzó a aplicarse sus métodos e ideas a numerosos fenómenos de la naturaleza y como no podía ser de otra manera, los físicos comenzaron a tratar de ver las manifestaciones que el caos podría tener a nivel cuántico. Ello dió lugar a una disciplina que se conoce como Caos Cuántico.

Pierre-François Verhulst, Robert M. May y la aplicación logística

Miguel A. F. Sanjuán — Sun, 25 Oct 2009 14:10:00 GMT

La Dinámica No Lineal es la ciencia que estudio el movimiento en el sentido más amplio del término. Los sistemas dinámicos son aquellos en los que una o varias variables evolucionan con el tiempo. Uno de los sistemas paradigmáticos donde se muestra una dinámica compleja incluyendo el comportamiento caótico, a pesar de su aparente sencillez es la llamada aplicación logística que deriva de la ecuación logística que fue introducida por primera vez

por el científico belga Pierre-François Verhulst en sus estudios sobre el crecimiento de la población y fue publicado en el año 1838 en su escrito "Notice sur la loi que la population poursuit dans son accroissement" . La aplicación logística fue popularizada por Robert M. May trás la publicación del trabajo Simple Mathematical Models with very Complicated Dynamics que fue publicado en Nature, Vol. 261, p.459, June 10 1976 y constituye uno de los paradigmas del comportamiento caótico de los sistemas dinámicos no lineales.

Miguel A. F. Sanjuán

James Clerk Maxwell, caos y determinismo

Miguel A. F. Sanjuán — Sat, 24 Oct 2009 21:59:00 GMT

El físico escocés James Clerk Maxwell, nacido en Edimburgo en 1831, es mundialmente conocido por haber sido quien formula la teoría electromagnética, que unificaba los fenómenos eléctricos y magnéticos.

Pero sus contribuciones a la ciencia han sido de las más numerosas en toda la historia de la física. Se le considera el padre de la Automática, de la Mecánica Estadística entre su magna obra científica. Pero menos conocido es el papel que jugó en el desarrollo de la moderma teoría del caos.

Interesante video sobre Fractales

Miguel A. F. Sanjuán — Sat, 24 Oct 2009 14:56:00 GMT

No resulta nada fácil explicar conceptos e ideas complejas de una manera asequible y sencilla. En este interesante video, el Prof. Steve Strogatz, actualmente Director del Center for Applied Mathematics de la Cornell University, explica algunas de las propiedades básicas de los objetos fractales, de una manera amena y sencilla para el gran público.

Entre ellas las propiedad de autosemejanza bajo cambios de escala, como se puede apreciar en esta fotografía de un brécol romanescu (Brassica oleracea), cuya geometría fractal es llamativa.

Miguel A. F. Sanjuán