LoginRSS 2.0 Feed

jueves, 18 de diciembre de 2008

La entrevista publicada en El País a Olga Gil, presidenta de la Real Sociedad Matemática Española (RSME), me hizo acercarme a esta figura de las matemáticas.





Al teclear su nombre en Google encontré otras dos entrevistas publicadas en distintos medios que nos dan una idea sobre esta geómetra que considera que "El sentido común es muy útil: en las matemáticas y en la vida" y que "Sin las matemáticas, todos seríamos más manipulables".

Espero que disfruteis con su lectura.

8:07 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (0)

martes, 18 de noviembre de 2008

Ayer aparecía publicado en El País una noticia sobre la necesidad de tener unos conocimientos adecuados de cálculo para médicos y enfermeras.

Porque no es lo mismo un paciente de 78 kilos que uno de 20, ni las dosis a administrar pueden ser las mismas en un niño que en un adulto. Señala el artículo "que hasta un 45% de los fallos hospitalarios tienen que ver, al menos en Holanda, con un cálculo erróneo de los medicamentos administrados por médicos y enfermeras" y apunta a que estos fallos se deben al descenso de la calidad de la enseñanza.

En distintos foros se viene hablando de mejorar las competencias matemáticas de los alumnos. Sirva este apunte para insistir sobre el tema y para mostrar que las matemáticas están en todas partes.




8:28 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (1)

viernes, 07 de noviembre de 2008

Hoy os proponemos un artículo que hace referencia expresa al título de nuestro blog Matemáticas en el Frontera y que ofrece un ejemplo de cómo la matemática pura puede generar innovación.

Gran parte de la matemática que deviene útil se desarrolló sin el menor deseo de que lo fuera, y en una situación en la que nadie podía adivinar en que área sería útil; y no había indicaciones generales de que lo sería en algún momento. Abrumadoramente, es uniformemente cierto en Matemáticas que hay un intervalo de tiempo entre un descubrimiento matemático y el instante en que se vuelve útil; y este lapso puede ser cualquiera entre 30 y 100 años, en algunos casos más; y que todo el sistema parece funcionar sin dirección, sin hacer ninguna referencia a la utilidad, y sin ningún deseo de hacer cosas útiles (cita de John von Neumann).



Gráfico de la situación sobre la que trabaja Google

La lectura de los artículos Matemáticas para la Innovación, Innovación para las Matemáticas y Matemáticas y Google  nos dieron la idea para esta entrada.

El primero de ellos escrito por un investigador de SIMUMAT, Anxo Sánchez, y difundido a través del sistema madri+d incide en que es en las fronteras externas de las matemáticas donde bulle la vida, la actividad y la innovación y pone, entre otros ejemplos, el del algoritmo de ordenación de páginas web en el que se basan las búsquedas de Google, basado en el teorema de Perron Frobenius, que tuvo que esperar más de cien años para que fuera utilizado de un modo tan innovador y que ha supuesto un cambio inimaginable en nuestra percepción del mundo.

La patente más famosa de Google es una de las principales ventajas competitivas que permitió a esta compañia aplastar a sus competidores en el campo de las búsquedas en internet y hacerse el gigante que es hoy. El Page Rank, como todos la conocemos, es una idea genial para hallar el valor o "importancia" que tiene una página web determinada. Esta "importancia" se emplea después para mostrar los resultados de mayor calidad cuando realizamos una búsqueda en Google. La calidad de los resultados de Google empleando este método (combinado, por supuesto, con otros algoritmos) es lo que nos hizo a todos abandonar nuestros antiguos buscadores (Altavista, Metacrawler) y pasarnos al buscador de Larry y Sergei.


En el artículo Matemáticas y Google se ofrece una explicación de cómo funciona este algoritmo que parte de la siguiente definición del problema:

1. La "importancia" de una página web  depende de las páginas web que la enlazan. Si una página web A y esta enlazada desde páginas importantes  la misma recibirá una parte de esa importancia. Todas las páginas enlazadas desde A recibirán, a su vez, una parte de la importancia de ésta.

2. Una página web reparte por igual su importancia entre todas las páginas a las que enlaza. Por lo que siempre aporta mejor resultado para una página en concreto que la enlace una página importante pero con pocos enlaces.

3. Los Spiders,  programas automáticos que van recorriendo internet como si fuesen un usuario humano pulsando en todos los enlaces posibles, proporcionan a Google un mapa de la red donde se puede ver qué página apunta a que página.

Con este panorama de millones de páginas apuntándose unas a otras es donde realmente llega la artillería matemática, la información completa de cómo resolverlo la puedes encontrar en esta página.

¡¡Disfruta!!

Por Paula Arredondo
Gestora del Programa SIMUMAT

9:37 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (3)

martes, 28 de octubre de 2008




Cada día es más cierto que las matemáticas están en todas partes.

Esta noticia sobre el desarrollo de un algoritmo que permite predecir el movimiento superficial del mar nos acerca a esta realidad y permite avanzar el movimiento de una mancha de petróleo o  ayuda a localizar bancos de pesca.

Un equipo de investigadores de la Universidad de las Palmas de Gran Canaria (ULPGC) y de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) ha logrado prever los movimientos del agua en la superficie del océano por medio de algoritmos calculados a partir de secuencias de imágenes tomadas por satélites de observación de la Tierra. Este sistema permite conocer el estado del mar para favorecer a la pesca o predecir el desplazamiento de una mancha de petróleo.

Son numerosos los factores que influyen en el comportamiento de las corrientes marinas, como la temperatura del agua, la densidad, la salinidad, el viento superficial o la propia rotación de la Tierra. Este movimiento de aguas se observa a partir de secuencias de imágenes tomadas por satélites de observación de la Tierra y, comparando unas imágenes con otras, se puede representar el desplazamiento mediante algoritmos. A partir de este sistema un equipo de investigadores de la ULPGC y la UPC ha evaluado los diferentes algoritmos que modelan los cambios de las estructuras oceanográficas y han desarrollado una nueva herramienta para estimar el movimiento superficial del mar.

“Se trata de una metodología robusta y eficiente que nos permite calcular los vectores de movimiento del agua”, explica a SINC el investigador de la ULPGC Francisco Javier Marcello. En su laboratorio recibe imágenes de las costas de alrededor de Canarias directamente desde un satélite de la agencia americana National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). “Cada una de estas imágenes proporciona información de un rango específico del espectro, desde el visible hasta el infrarrojo térmico, y posteriormente, con unos algoritmos que combinan las imágenes de una banda espectral con otra, representamos la temperatura del mar”, explica Marcello.

Para verificar el funcionamiento adecuado de la metodología desarrollada se han generado artificialmente secuencias de estas imágenes, simulando posibles desplazamientos del agua cuyos vectores de movimiento son conocidos y definidos por operaciones matemáticas. Los científicos también han comprobado la validez del método contrastándolo con medidas oceanográficas tales como la velocidad del agua en secuencias reales de imágenes de satélites, u otras tomadas in situ desde barcos en diferentes campañas oceanográficas.

 
Las aguas frías afloradas responden mejor

Hay que tener en cuenta que las medidas son más efectivas en las zonas de aguas frías afloradas a la superficie ya que en ellas existe un gradiente de temperaturas. “En cambio donde la temperatura es uniforme no hay ningún patrón que permita un cálculo adecuado del movimiento”, apunta Marcello, que añade: “Bajo ciertas condiciones, el agua superficial costera se va mar adentro y las que están por debajo afloran. Son aguas frías y ricas en nutrientes como fitoplancton. Por eso, predecir los movimientos del agua ayuda a localizar focos de pesca o permite conocer la propagación de una mancha de fuel”.

Por otra parte, los algoritmos seleccionados por los investigadores también permiten detectar las nubes que aparecen en las imágenes enviadas por satélite y “eliminarlas del procedimiento de cálculo del movimiento ya que como son muy frías, pueden falsear la temperatura de la masa de agua sobre la que están”. Además, la metodología desarrollada se ha evaluado de forma satisfactoria en secuencias de imágenes de otras zonas, como el Golfo de México.

Referencia bibliográfica:

Francisco Javier Marcello, Francisco Eugenio, Ferran Marques, Alonso Hernandez-Guerra, Antoni Gasull. “Motion estimation techniques to automatically track oceanographic thermal structures in multisensor image, sequences”. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 46 (9): 2743-2762, 2008 


Fuente: SINC

11:42 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (1)

miércoles, 24 de septiembre de 2008



En el mes de junio publicamos la primera parte de un este artículo Las matemáticas y el procesamiento de imágenes (I).

En esta segunda entrega haremos referencia a la fotografía digital, el procesamiento de imágenes satelitales, la reconstrucción tridimensional a partir de imágenes estéreo o vídeo, el reconocimiento de formas y búsqueda de imágenes en bases de datos, el campo del procesamiento y análisis de las imágenes médicas, la codificación y compresión de imágenes y los gráficos por ordenador y procesamiento de superfícies.


La fotografía digital

El auge de la fotografía digital (con cámaras o teléfonos móviles) y las posibilidades que con ella se abren es un campo fértil para el desarrollo de herramientas de software dirigidas a la mejora de la calidad de las imágenes, a la mejora del contraste de color, la corrección de distorsiones, la mejora de la nitidez, el aumento de resolución, etc [4]. Con estas herramientas técnicas los usuarios pueden conseguir con el teléfono móvil fotografías de gran calidad. Este campo permite desarrollar y hacer efectivos muchos de los algoritmos básicos de procesamiento de imágenes.

Procesamiento de imágenes satelitales

Ésta es una de las áreas tradicionales del procesamiento de imágenes para la que se han desarrollado y se siguen desarrollando muchos algoritmos: deconvolución y eliminación de ruido, fusión de imágenes multiespectrales, reconstrucción de modelos digitales de elevación de terreno y de topografía urbana. Por otro lado, el uso de imágenes satelitales en agricultura o teledetección plantea problemas de segmentación y de reconocimiento de patrones, sean éstos ríos, carreteras, zonas urbanas, o rurales, por no hablar de las numerosas aplicaciones militares [19, 20].

 


Fusión de imágenes multiespectrales

Reconstrucción tridimensional a partir de imágenes estéreo o vídeo

Ésta es otra de las áreas clásicas de la visión por ordenador, el de la reconstrucción tridimensional de una escena a partir de pares de imágenes estéreo o de secuencias de imágenes. Buscar la imagen

La base de estas aplicaciones es la geometría proyectiva y la calibración de cámaras y sus desarrollos han sido espectaculares en los últimos 15 años [5]. Entre otras múltiples aplicaciones mencionemos la de la reconstrucción tridimensional de sitios históricos o cascos urbanos a partir de vídeo lo que ofrecería posibilidades de navegación mucho más sofisticadas que las que podemos tener actualmente con Google Earth [6]. Finalmente y en el ámbito de las aplicaciones médicas, podemos mencionar a título de ejemplo la reconstrucción - y visualización - del tracto digestivo a partir de las imágenes obtenidas por endoscopia [7].
 

Reconocimiento de formas y búsqueda de imágenes en bases de datos

El reconocimiento de formas es uno de los objetivos fundamentales del análisis de imágenes y, a pesar de los desarrollos espectaculares que se han producido en tiempos recientes, aún estamos lejos de poseer algoritmos industriales, por ejemplo, para la detección de logos en la publicidad [8].

Las numerosas aplicaciones industriales van a ser un motor de desarrollo de este campo: piénsese en la necesidad de buscar imágenes por su contenido en la web (compárese con la facilidad para buscar textos) u otras bases de datos (piense en la posibilidad de identificar un objeto concreto en una base de datos de objetos robados) [9]. Entre otras posibles aplicaciones industriales mencionemos las ligadas al control de calidad, piénsese en el control automático de la calidad en industrias de azulejos por análisis de los patrones de textura de los mismos.

Por otra parte, el reconocimiento de formas o patrones es el hecho clave de la visión humana y su estudio está relacionado con la psicología y la neurociencia [21]. La interacción de estas disciplinas es fundamental para el avance de la visión computacional.

El campo del procesamiento y análisis de las imágenes médicas

Éste es uno de los campos más vastos dentro del procesamiento de imágenes y abarca desde su adquisición hasta su procesamiento e interpretación como ayuda al diagnóstico. Aunque existen numerosos equipos de investigación dentro de las empresas que construyen los aparatos de adquisición, el análisis de estas imágenes como ayuda al diagnóstico es un campo en el que queda mucho camino por recorrer. Existen grupos de investigadores especializados en el estudio de imágenes de cada uno de los órganos del cuerpo humano: cerebro, corazón, hígado, sistema vascular, etc. En muchos de estos casos, el primer paso es la segmentación para la reconstrucción tridimensional del órgano en cuestión a partir de las imágenes dadas. Para mencionar un ejemplo que ilustra las múltiples implicaciones del problema, mencionemos el caso del estudio del sistema vascular: este estudio requiere la obtención de modelos anatómicos individualizados, el estudio y caracterización morfológica del dicho sistema o alguna de sus partes donde haya un problema, y eventuales simulaciones de dinámica de fluidos para comprender las presiones a que se ve sometida la estructura en cuestión [10, 11]. Hemos mencionado este caso para dar a entender la complejidad del problema y la necesidad de una interacción multidisciplinar que sólo está al alcance de equipos muy potentes y estructurados.



Imagen de un cerebro cuando sufre una intensa migraña


Codificación y compresión de imágenes

Este área es una de las que han tenido un desarrollo más espectacular en los últimos 20 años llevando al desarrollo de los estándares actuales de compresión tipo JPEG o MPEG [13, 14]. Los desarrollos en compresión de imágenes han estado ligados a la palabra clave "wavelets" (ondículas, en castellano) y el actual JPEG 2000 [12] está basado en esta herramienta de compresión.

Las wavelets se desarrollaron a partir de una interacción fructífera entre ingenieros, físicos y matemáticos, y podemos decir en este caso, que los matemáticos jugaron un papel fundamental [15]. Los nombres de Jean Morlet, Alex Grossman, Yves Meyer, Stéphane Mallat, Ingrid Daubechies son nombres de actores principales en este capítulo. Actualmente, la compresión sigue atrayendo la atención de muchos investigadores (como se refleja en las numerosas publicaciones en revistas y congresos) debido a la cantidad inmensa de datos que almacenar.


Gráficos por ordenador y procesamiento de superfícies

Ésta es un área muy desarrollada con fuertes conexiones industriales como por ejemplo con la industria del automóvil, la industria del cine o los videojuegos. Existen ya múltiples herramientas para crear imágenes sintéticas o representar y visualizar superfícies de objetos industriales con la iluminación adecuada [7]. Algunos de los problemas arriba mencionados, como la reconstrucción del tracto digestivo a partir de endoscopias, o la reconstrucción de zonas urbanas o sitios históricos a partir de vídeos reales, plantean numerosos problemas de reconstrucción y visualización de superfícies, que atraen la atención de los investigadores [22], y que merecen ser impulsados en el contexto nacional.

Digamos, finalmente, que estos ejemplos son sólo eso, ejemplos en un vasto mar de aplicaciones en las cuales interviene el procesamiento de imágenes y la visión por ordenador, y esto no es más que un ejemplo de procesamiento de datos siendo éstos datos con estructura geométrica bidimensional (como es el caso de las fotografías), tridimensional (caso de imágenes 3D o secuencias de vídeo), o incluso tetra-dimensional (para el caso de imágenes 3D en movimiento).


[4] DXO: Photography, D-SLR and high end digicam automatic image quality enhancement, http://www.dxo.com/en/photo/home/default.php
[5] Hartley, R.; Zisserman, A.; Multiple View Geometry in Computer Vision, Cambridge University press, (2004).
[6] Dick, A.R.; Torr, P.H.S.; Cipolla, R.; Modelling and Interpretation of Architecture from Several Images. International Journal of Computer Vision archive 60(2), (2004), (111-134).
[7] Greiner, G.; Personal communication. http://www9.informatik.uni-erlangen.de  

[9] Sagarmay, D.; Zhang, Y.; An overview of content-based image retrieval techniques, Advanced Information Networking and Applications, 2004. AINA 2004. 18th International   Conference, (2004), (59-64).
[10] Frangi, A.F.; Niessen, W.J.; Viergever, M.A.; Three-dimensional modeling for functional analysis of cardiac images, a review, Medical Imaging, IEEE Transactions on Volume 20, Issue 1, (Jan 2001), (2-5).
[11] Frangi, A.F.; Laclaustra, M.; Lamata, P.A.; A registration-based approach to quantify flowmediated dilation (FMD) of the brachial artery in ultrasound image sequences; Medical Imaging, IEEE Transactions on Volume 22, Issue 11, (2003), (1458-1469).
[12] Rao, K.R.; Huh, Y.; JPEG 2000, Video/Image Processing and Multimedia Communications 4th EURASIP-IEEE Region 8 International Symposium on VIPromCom 16-19, (2002), (1-6).
[13] Wallace, G.K.; The JPEG still picture compression standard, Consumer Electronics, IEEE Transactions on Volume 38, Issue 1, (Feb. 1992), (27-34).
[14] Sikora, T.;MPEG digital video-coding standards, Signal Processing Magazine, IEEE Volume 14, Issue 5, (1997), (82-100).
[15] Mallat, S.; A Wavelet Tutorial of Signal Processing, Academic Press, (1999).
[19] Remote Sensing and Image Processing, http://www.landcareresearch.co.nz/services/remotesensing/
[20] TTI Production, Earth Sciences and GIS, Satellite Mapping. http://www.tti.fr/
 [21] Deco, G.; Rolls, E.; Computational Neuroscience of Vision. Oxford University Press, (2001).
[22] Rumpf, M.; http://numod.ins.uni-bonn.de/people/rumpf/rumpf.shtml.

6:53 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (-2)

lunes, 15 de septiembre de 2008

Cuantas veces hemos oido la frase de "las chicas no son buenas en matemáticas". Y cuantas veces los estereotipos y su gran peso han marcado un camino que no era el que, en un primer momento, queríamos...

Este esteretipo que afirma que las mujeres no tienen buena capacidad para las matemáticas está muy extendido y es difundido incluso por personas de gran renombre, como el que fue Presidente de la Universidad de Harvard, Lawrence Summers. Pese a que afirmaciones como esta siempre nos chocan por considerarlas políticamente incorrectas y con poco fundamento, parece que pesiste la duda de si una persona de su posición y conocimientos estará o no en lo cierto.

Desde esta ventana pública queremos hacernos eco de los direfentes estudios publicados recientemente que van contrubuyendo a refutar de modo científico estas afirmaciones.

Todavía queda un largo camino por delante ya que estos estereotipos se encuentran firmemente arraigados dentro de nuestra sociedad.

“Nuestra nación se enfrenta a una competencia creciente en innovación tecnológica… mientras que los resultados escolares en matemáticas y ciencias de nuestros estudiantes están por debajo de muchos países. Para cambiar este escenario, es imperativo que llamemos la atención y la perspectiva de chicos y chicas por igual. Hasta que las mujeres se sientan tan a gusto con las matemáticas, la ciencia y la ingeniería como los hombres, nuestra nación será bastante menos que la suma de sus partes…”

Esta frase refleja fielmente los problemas a los que nos enfrentamos en nuestra sociedad, las bajas puntuaciones en matemáticas, de las que hablaremos en otro momento, y la poca representación de las mujeres en las ramas de ingeniería y matemáticas. Sin embargo, fue dicha por los presidentes de las tres universidades más prestigiosas de Estados Unidos dentro de un documento conjunto en el que mostraban su preocupación por una situación, común en las sociedades occidentales, que representa una pérdida de recursos humanos y un obstáculo serio para el desarrollo de las ciencias y para la sociedad europea en su conjunto, tal y como recoge el informe PREMA "Por una educación matemática sensible a las diferencias de género".

Es indudable que algunas áreas de conocimiento se encuentra altamente segregadas por el sexo pero ¿cuáles son los motivos que inducen a que esto sea así?.

Tradicionalmente se ha hablado de una diferente aptitud matemática en los hombres y las mujeres explicadas de distinto modo por la diferencia cerebral entre los hombres y las mujeres y por una diferente atención hacia objetos y personas, respectivamente, en edades muy tempranas (se habla de la orientación espacial y de la empatía). A finales de 2005, Elizabeth Spelke de la Universidad de Harvart revisó 11 estudios sobre la materia. La mayoría de ellos sugerían que las habilidades de hombres y mujeres para las matemáticas y las ciencias tienen su base genética localizada en los sistemas cognitivos que emergen en la infancia temprana pero, en líneas generales, estas diferencias no dan una distinta aptitud para las matemáticas. De hecho se encontró que los niños y niñas de 6 meses de edad ejecutan tareas de suma y resta exactamente igual.

Bien, estas teorías que se encuentran bien contrastadas respecto a lo que inicialmente afirman, se han visto desmentidas respecto a su conexión con la aptitud matemática. Una mejor orientación espacial de los hombres no implica un menor talento matemático. Esto ha sido comprobado en un macroestudio dirigido por la psicóloga Janet Hyde, de la Universidad de Wisconsin (EE UU), acaba de presentarse en Science, y viene a unirse a otros trabajos recientes que también cuestionan la supuesta superioridad masculina en esa disciplina y que demuestran con métodos contrastados y con un campo de muestra de 7 millones de estudiantes de 10 estados de EEUU que las diferencias entre géneros son estadísticamente irrelevantes.

Otra de las razones es el peso del estereotipo y otros factores psicosociales.

Cuando las chicas ya son mayoría en casi cualquier tipo de carrera univesitaria, llama la atención el hecho de que en las ingenierías y demás carreras técnicas las chicas no pasan del 27%. Este desequilibrio empieza a gestarse en la elección de modalidad (artes, humanidades y ciencias sociales, ciencias de la naturaleza y de la salud, o tecnología) que las chicas eligen en el bachillerato. Para explicar porqué unas pocas mujeres escogen cursos de matematicas y trabajan en profesiones relacionadas con ellas "debemos atender a otros factores, como unos sistemas de creencias internalizados sobre matemáticas, factores externos como la discriminación sexual en educación y en el trabajo y el currículo de matemáticas previo al acceso a la universidad".

Un caso espectacular del peso del estereotirpo ha sido demostrado hace dos años por el psicólogo Steven Heine, de la Universidad de British Columbia en Vancouver. Heine sometió a 120 mujeres de unos 20 años a dos ejercicios de matemáticas separados por una prueba de comprensión de lectura que era distinta según el grupo de mujeres: un ensayo sostenía que las diferencias de habilidad matemática entre hombres y mujeres son de origen genético, y otro afirmaba que se deben a la experiencia.Todas las mujeres sacaron una puntuación similar en el primer ejercicio, pero las mujeres que leyeron el ensayo sobre el origen genético hicieron el segundo ejercicio claramente peor. La torpeza femenina para las matemáticas tiene, por tanto, una parte de verdad autocumplida.

Un reciente estudio dirigido por la psicóloga social Mercedes López Sáez, de la Universidad Nacional de Educación a Distancia, y financiado por el Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales, analiza precisamente la influencia de esos factores psicosociales en el desequilibrio de las matriculaciones y señala que las creencias estereotipadas sobre las diferentes modalidades de bachillerato y las actitudes implícitas hacia los hombres y las mujeres que estudian medicina o ingeniería influye de manera clara en la propia actitud de profesores y alumnos.

Entre los profesores "Se tiende a desvalorizar las modalidades de bachillerato que integran el área de letras (humanidades y ciencias sociales), tanto en lo que respecta a las capacidades intelectuales que requieren como a las posibilidades profesionales que abren", y entre los alumnos "Los adolescentes creen que la chica más femenina es la de ciencias naturales y de la salud, seguida de la de humanidades y ciencias sociales, siendo la chica del bachillerato tecnológico la considerada menos femenina".

En la fase de documentación llevada a cabo para escribir este artículo he encontrado varias frases que me han llamado poderosamente la atención:

- La falsa idea de que las mujeres son inferiores en aptitud matemática está tan extendida en las sociedades occidentales que “el mero hecho de recordarle su sexo a una mujer puede reducir significativamente su puntuación en una prueba”. Incluso el hecho tan inocuo de pedir que escriban su sexo, el que se hiciese antes del examen perjudicó los resultados de las chicas.

- Los prejuicios aumentan el diferencial de los resultados entre géneros. Cuando los estudiantes son conscientes del estereotipo, no sólo bajan las puntuaciones de las chicas, sino que suben las de los chicos.

- No es que las chicas sean peores en ciencias es que, en los países sin igualdad de sexos (España entre ellos), rinden por debajo de sus posibilidades en el colegio.

La mayoria de estudios mencionados señalan en sus conclusiones a los profesores como pieza clave que conseguirá hacer las matemáticas atractivas por igual para chicos y chicas, pero ser conscientes cada uno del peso del estereoipo y de las cuestiones más arriba mencionadas contribuirá de modo decisivo a luchar contra esta desigualdad que merma recursos humanos a  nuestra sociedad.

Para la redacción de este artículo se han consultado diferentes noticias de EL País y El Mundo, así como los siguientes documentos:

Gender differences in mathematics
Por una educación matemática sensible a las diferencias de género
Sex Differences in Intrinsic Aptitude for Mathematics and Science?

Por Paula Arredondo
Gestora de SIMUMAT

5:47 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (4)

martes, 26 de agosto de 2008

"El rostro humano de las matemáticas" es el título de una exposición impulsada por la Real Sociedad Española de Matemáticas que sirve de excusa para que los jóvenes lleven a cabo diversas actividades y sobre todo pierdan el miedo a esta ciencia. La misma ha recorrido diversas localizaciones y también la puedes consultar virtualmente, está conformada por 30 caricaturas de matemáticos, tanto hombres como mujeres, que han realizado importantes aportaciones a este campo. Sus aportaciones, sus anécdotas y su biografía acompañan a cada una de las caricaturas.


"Caricatura de Gottfried Wilhelm Leibniz"

En esta exposición se muestra una parte importante de los personajes que han jugado un papel destacado en la Historia de las Matemáticas. Dicha historia no se puede separar de la Historia de la Humanidad, por tanto, los protagonistas son matemáticos y matemáticas, que a la vez eran miembros de su comunidad y que formaron parte de ella como personas, en lo privado y en lo público. Ponerles cara y conocerlos un poco más es nuestro principal objetivo. En definitiva, mostrar el rostro humano de las Matemáticas.

La exposición ha dado también lugar a la edición de un libro con el mismo título de varios autores y publicado por la Editorial Nivola del que a continuación recogemos su introducción.

También es posible consultar la caricatura de matemáticos españoles así como una pequeña encusta sobre sus gustos en esta dirección http://divulgamat.ehu.es/weborriak/Historia/Caricaturas/Caricaturas.asp.

Espero que disfrutéis de ellas en estas vacaciones.

"Para una gran parte de la población las matemáticas se reducen a aquellas fórmulas, teoremas y resultados que estudiaron en su época escolar. Resultados extraños y, casi siempre, ajenos a sus necesidades inmediatas; unas matemáticas rígidas, autoritarias y aparentemente inútiles para la vida real.

Los más mayores recordarán de su infancia los sufrimientos pasados añadiendo agua al vino para obtener un precio determinado, más ventajoso para el tabernero claro. O al tendero mezclando harina de varios precios y calidades para obtener otra de otro precio. ¿Algún tabernero o algún tendero ponía de verdad en práctica estos resultados de aritmética elemental que aprendía en la escuela?, ¿alguien al tomar un tren se planteaba de verdad a qué hora se iba a cruzar con otro tren que había salido de otra estación situada a 200 km de distancia una hora antes que el suyo y que viajaba a 20 km/h más lento y que hacía tres paradas de 10 minutos? Los trenes eran lentos y tiempo había para resolver ese tipo de cuestiones, pero por fortuna la gente ocupaba su cabeza en cosas más útiles y más interesantes. ¿Alguien se paró a comprobar de verdad cuánto tardaban dos grifos en llenar un depósito si uno lo llenaba en 3 horas y el otro en 4, pero alguien con poca cabeza había abierto el segundo una hora más tarde que el primero?... Nadie.

No estamos diciendo que las matemáticas escolares han de ser forzosamente inútiles y que su objetivo es sólo disciplinar la mente y preparar a los jóvenes para viajar al mundo de lo abstracto.

Muy al contrario, las matemáticas, dentro del objetivo que tiene la educación de formar a los jóvenes como personas, deben atender dos aspectos esenciales como son desarrollar su capacidad de pensamiento y dotarles de las herramientas necesarias para su vida cotidiana como adultos (leer un periódico, entender un informe médico o económico, pedir una hipoteca,...).

En todas las épocas ha habido profesores sensatos que han puesto de manifiesto que se puede enseñar matemáticas, las mismas matemáticas, mostrando su utilidad en situaciones próximas a todos. Dos de los protagonistas de esta exposición nos brindan muchos ejemplos en sus libros de texto de todos los niveles. Son Julio Rey Pastor y Pedro Puig Adam. De su libro Nociones de Aritmética y de Geometría de 1955 sacamos este precioso ejemplo, que habla por sí mismo: “Un médico ha recetado 60 cm3 de aceite de ricino a un niño; ¿cuántas cucharaditas de café echaremos?, ¿cuántas cucharadas soperas, si cada cucharada tiene 12 cm3?”

Unos años más tarde algún genio en otras latitudes descubrió un pretendido atajo para enseñar de golpe las matemáticas más recientes a nuestros sufridos jóvenes e irrumpieron en las aulas de los años 70 las matemáticas mal llamadas modernas.

Y nuestros niños y sus maestros se hicieron expertos en conjuntos, relaciones de equivalencia, conjuntos cocientes, aplicaciones inyectivas, suprayectivas y biyectivas... y otras lindezas de enorme utilidad práctica. Ya no mezclábamos leche y agua para ganar más dinero, ahora hacíamos intersecciones de conjuntos...

Por supuesto nadie en su sano juicio pensaba mientras clasificaba sus discos o sus libros que lo que realmente estaba haciendo era el conjunto cociente dado por una relación de equivalencia que establecía que dos discos del mismo género musical eran equivalentes y, por tanto, pertenecían a la misma clase de equivalencia... Sencillamente los ponía juntos y punto.

Los años ochenta y noventa trajeron nuevos aires a las aulas de matemáticas y un poco de sensatez intentando aproximar las matemáticas escolares al entorno próximo de los jóvenes.

Así mientras los profesores se empeñaban en mostrar todas las propiedades de las rectas en un plano mediante coordenadas cartesianas, los jóvenes con sus video-consolas y sus juegos de ordenador rescataban princesas en complejos laberintos de extraños universos tetradimensionales donde el espaciotiempo einsteniano se hacía visible y en el que el más listo tenía que pensar en superficies curvas y fijar puntos con cuatro coordenadas... O hacía aterrizar un avión controlando las coordenadas terrestres, la altitud, la velocidad del viento...

En el presente, en las aulas al menos, la situación no ha cambiado mucho.

Pero algo hay en común en todas las épocas. Un desconocimiento crónico de los personajes, hombres y mujeres, que han descubierto los resultados matemáticos que utilizamos, en la escuela y fuera de ella. Si hiciésemos una encuesta en la calle preguntando el nombre de 10 matemáticos famosos a lo largo de la historia descubriríamos que muy pocas personas conseguirían completar la corta lista. Y eso que los teoremas llevan el nombre del matemático que los demostró. Y además la dificultad de completar la lista no parece guardar una relación directa con los niveles de estudio de los entrevistados. Personas con una formación universitaria pueden quedar por detrás de personas con estudios primarios.

Pitágoras, Tales, Newton y pocos más constituyen el bagaje biográfico-matemático de la inmensa mayoría de la población. Unos con el pretexto de que “son de letras”, otros que eran “malos estudiantes de matemáticas” cuando no las “odiaban” directamente, pero casi nadie consigue una lista de más de cinco nombres.

Lo más triste del caso es que estas mismas dificultades para citar 10 matemáticos las encuentra un estudiante de bachillerato e incluso de universidad, tras más de 12 años de estudio. ¿A qué se debe esta extraña situación?

Gran parte de la responsabilidad está en la forma de enseñar matemáticas y, por tanto, en el profesorado y en los programas académicos, desde primaria hasta la universidad. Otra gran parte la tienen los profesionales de la matemática aislados con sus investigaciones en sus torres de marfil y despreocupándose de divulgar esta ciencia y sus protagonistas. Pero la responsabilidad va mucho más allá afectando a los medios de comunicación, a los responsables culturales y científicos, a los gestores, políticos de las distintas administraciones y a la sociedad en su conjunto.

Vayamos por partes. Nadie pone en duda que las matemáticas son en la actualidad una ciencia abstracta y compleja con ramificaciones en casi todas las parcelas del saber y que poner esos conocimientos al alcance del gran público es tarea imposible.

Pintar como Picasso tampoco está al alcance de todos y sin embargo eso no impide que su obra pueda ser admirada por todo tipo de público. La física de partículas, la genética, la astrofísica o la bioquímica no son en su desarrollo menos complejas, y a veces incluso igual de abstractas, que las matemáticas actuales, y no por eso dejan de tener su predicamento y sus espacios en publicaciones destinadas a todo tipo de público.

Salir de las torres de marfil y explicar su trabajo, financiado con el dinero de todos casi siempre, es hoy uno de los deberes ineludibles de cualquier científico.

No se trata de que los científicos abandonen su investigación o desarrollen una divulgación que no les interesa o para la que en muchas ocasiones no están capacitados, sino de crear vías de comunicación entre la investigación que estamos desarrollando y la sociedad en la que se desarrolla. La divulgación científica es en nuestra sociedad no sólo una obligación, es una necesidad.

Pero para aproximar las matemáticas a la sociedad es imprescindible conocer un poco de su historia. Y en este aspecto los profesores, los de todos los niveles, desde primaria hasta la universidad, tienen que asumir su parte de culpa.

Cualquier joven al terminar el bachillerato ha estudiado el teorema de Pitágoras y el de Tales, conoce buenas aproximaciones del número π y del número e, ha visto el triángulo de Pascal o de Tartaglia, ha sufrido con las ecuaciones de las cónicas de Apolonio, ha aplicado el binomio de Newton y ha realizado derivadas siguiendo la notación de Leibniz para estudiar tangentes a funciones en un plano cartesiano. Los más avanzados en cálculo diferencial aplicarán el teorema de Lagrange y al estudiar estadística reconocerán de forma automática la campana de Gauss al ver una distribución normal.

Y sin embargo, ¿cuántos profesores se han parado unos minutos a contar algún dato sobre la vida y la obra de Pitágoras, de Tales, de Arquímedes, de Apolonio, de Euclides, de Hipatia, de Fibonacci, de Cardano o de Fermat? ¿Cuántos les han hecho ver que la palabra cartesiano viene del apellido de René Descartes o que la integral de Riemann es obra de un matemático alemán? ¿Quién se ha parado a explicar a los estudiantes que sí ha habido mujeres matemáticas a lo largo de la historia y que su trabajo es doblemente meritorio por buscar la verdad en sociedades hostiles para las mujeres?, ¿cómo los profesores de matemáticas han dejado pasar la ocasión de transmitir el valor de la tenacidad, la paciencia y el coraje con ejemplos tan emotivos como los de Madame de Châtelet, Sophie Germain, Sofía Kovalévskaya, Emmy Noether y tantas otras?...

Muy pocos profesores, de antes y de ahora, han tenido el tiempo y las ganas de ilusionar a sus alumnos con la historia de los principales acontecimientos matemáticos, muchos de los cuales constituyen por sí mismos auténticas novelas de intriga, de magia y de misterio. Como muy bien dicen los profesores Concepción Valdés y Carlos Sánchez de la Universidad de la Habana:
“Durante mucho tiempo ha imperado una práctica docente generalizada que ha mostrado un rostro envejecido y poco atractivo, bastante severo por cierto, de las matemáticas. Doña Cultura, la del rostro alegre y andar seductor, no ha tenido muchas oportunidades de aparecer en las aulas de matemáticas”.

Para los profesores, no importa la edad de sus alumnos, vayan estas elocuentes palabras en las que el admirable matemático y profesor Miguel de Guzmán, con la esperanza de que esta exposición les haga reflexionar:
“Existen constelaciones de hechos matemáticos que se prestan para hacer de ellos una novela bien interesante. Me pregunto si el tiempo malgastado en muchos de nuestros rollos magistrales en los que tanto abundamos los profesores de matemáticas de todos los niveles no podría invertirse con gran provecho en contar pausadamente alguna de estas historias apasionantes del pensamiento humano”.

Pero no son los investigadores y los profesores de matemáticas los únicos responsables de esta lastimosa situación. Hoy hay muchas formas de acceder a conocimientos científicos, y cómo no matemáticos, y a su historia: museos de ciencias, medios de comunicación, revistas especializadas... y hasta la radio y la televisión pueden ser instrumentos de divulgación matemática. Así mismo, hay que romper definitivamente esa barrera artificial que pretende aislar a la cultura científica de lo que erróneamente se entiende en la actualidad por cultura. Y en este trabajo todos los que de una u otra forma estamos relacionados con las matemáticas y con la cultura podemos arrimar el hombro. La exposición El rostro humano de las matemáticas es una de las últimas iniciativas que la Real Sociedad Matemática Española ha puesto en marcha para acercar las matemáticas a todos los públicos.

El conocimiento de cualquier ciencia, es más, de cualquier manifestación de la creatividad humana, exige el conocimiento de su historia. No se pueden comprender del todo las obras sin conocer a sus autores, su contexto, su vida, sus preocupaciones, sus anhelos. El Guernica de Picasso alcanza todo su esplendor cuando conocemos datos vitales del pintor y cuando tenemos información de la Guerra Civil y del hecho histórico del bombardeo de la villa vasca. El cuadro sigue siendo el mismo cuadro conozcamos su historia o no. Nuestra visión del mismo es la que cambia. La Capilla Sixtina es más impresionante cuando sabemos algo de Miguel Ángel y de la época en que se pinta. La Heroica de Beethoven nos suena mejor si sabemos que está dedicada a Napoleón. Para comprender el Quijote hay que saber parte del periplo vital e histórico de Cervantes...

Nadie se puede imaginar una historia del arte en la que los autores de las obras maestras hayan desaparecido, estén ausentes.

Pero además, no podemos separar a los matemáticos, a los científicos, de la sociedad y de la época en que vivieron, al igual que no podemos conocer un periodo histórico eliminando a una parte importante del mismo, a los científicos y su trabajo. ¿Cómo entender la filosofía en Grecia eliminando del lienzo a las “matemáticas” o cómo entender la Revolución Francesa y sus consecuencias sin pensar en la revolución que supuso la universalización de las medidas o en la influencia de la Enciclopedia, por ejemplo?

Pues eso es lo que ocurre en buena parte con las matemáticas. Aparecen a los ojos del gran público como un magnífico edificio equilibrado, con sólidos cimientos, con estructuras arquitectónicas cada vez más extensas y complicadas, en continuo crecimiento, elegante y funcional. Un edifico construido a lo largo de milenios en el que parece que se han borrado los nombres de los arquitectos y de los constructores.

El objetivo de la exposición El rostro humano de las matemáticas, y de este libro, es poner remedio, aunque de manera parcial y limitada, a esta gran injusticia histórica.

Queremos mostrar que el edificio de las matemáticas lo han levantado a lo largo de la historia hombres y mujeres, con nombre y con rostro.

Y hemos pretendido hacerlo de forma amable aunque respetuosa con estos grandes personajes del universo matemático cuyas caricaturas contemplas. Queremos que, de una vez por todas, el espectador y el lector le ponga rostro a esos resultados matemáticos que en algún momento de su vida le han salido al encuentro.

No están todos, eso es una tarea de gigantes. Pero los que están, tanto los de aquí, como los de más allá de nuestras fronteras, tanto hombres como mujeres, han contribuido con su esfuerzo a hacer más grande, más bello y más habitable el grandioso edificio de las matemáticas.

Ellos, como nosotros, como tú, sólo perseguían un sueño, el eterno sueño pitagórico:

¡ENCONTRAR LA ARMONÍA DEL UNIVERSO! "

Introducción al "Libro El rostro de las Matemáticas" de Raúl Ibáñez Torres y Antonio Pérez Sanz

7:25 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (0)

martes, 22 de julio de 2008

Con motivo de la 49ª edición de la Olimpiada Internacional de Matemáticas el diario El País ha publicado un gráfico con diversos problemas matemáticos. Son sencillos, pero siempre es interesante ponerse ante un reto.
Lo podeís consultar en este link www.elpais.com/graficos
Esperamos que os diviertan...

Respecto a los resultados de la Olimpiada, hemos de felicitar al equipo de China, que ha quedado en primera posición. También  se merece nuestra felicitación el equipo español, que ha consegido su mejor posición como equipo a lo largo de la historia. Podéis consultar esta información en El Mundo.


12:02 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (0)

viernes, 18 de julio de 2008

Recientemente ha finalizado el semestre en Geometría Tropical de Imdea Matemáticas. Con un título tan exótico no pude evitar ponerme en contacto con uno de los investigadores de esta Fundación y pedirle que me proporcionara una entrada para el blog que explicara en qué consiste este tipo de geometría.




"Dos planos tropicales y su recta intersección"

Seis meses de geometría tropical en IMDEA Matemáticas

La geometría tropical es una rama bastante reciente, los primeros artículos en los que aparece así no tienen más de diez años. Aunque, como siempre, se pueden encontrar trazas de esta disciplina en resultados ya conocidos de antiguo.

Su novedad relativa y lo llamativo del nombre hace que la gente se haga, inevitablemente, dos preguntas: ¿Eso qué es? Seguida de ¿Por qué se le llama tropical?

Sobre tan excéntrico nombre, Speyer y Sturmfels, comentan en un artículo "Tropical mathematics" que este nombre es un homenaje, de algunos matemáticos franceses, al matemático brasileño Imre Simon por sus aportaciones al álgebra min-plus.

Respecto a lo que es, se podría decir que es la geometría creada a partir del álgebra min-plus. Pero esto no aclara nada. Digamos que es una geometría en la que la característica más relevante es que sustituye los objetos geométricos clásicos (rectas, cónicas, superficies) por ciertos complejos poliedrales. Estos complejos poliedrales pueden verse como "una sombra" de los objetos clásicos. Lo curioso es que algunas propiedades geométricas se preservan al hacer esta sustitución, por lo que algunos problemas, que pueden ser complicados de resolver en geometría clásica, se vuelven más sencillos en geometría tropical. O al menos permiten ser tratados con técnicas de la combinatoria, ampliando las herramientas con las que cuenta el matemático a la hora de enfrentarse a los problemas.




"Dos cúbicas tropicales en el plano"

Ya se han cumplido seis meses de la serie de seminarios en geometría tropical que se están impartiendo en la Fundación IMDEA Matemáticas. Diversos especialistas, nacionales e internacionales, han acudido para mostrar resultados y puntos de vista. Aquí presentamos un resumen de lo que se contó en las mismas.

En enero, la serie de seminarios arrancan con las exposiciones de Ilia Itenberg (U. Estrasburgo) y L. F. Tabera (IMDEA Matemáticas). El profesor Itenberg impartió dos seminarios titulados "Tropical Curves" y "Recursive formulas for Welschinger invariants". En estos seminarios se explicaron los conceptos básicos relativos a las curvas tropicales planas: cómo se definen o cómo determinar su grado y género. También explicó la aplicación de la geometría tropical a problemas de geometría enumerativa real y compleja. Mostrando un cálculo tropical de los invariantes de Welschinger y Gromov-Witten en algunos contextos. Por su parte L. F. Tabera contó en su charla "Geometric Constructions in Tropical Geometry" cómo comparar construcciones geométricas en el plano complejo y tropical.

En febrero contamos con las conferenciantes Alicia Dickenstein (U. Buenos Aires) y María Jesús de la Puente (U. Complutense de Madrid). La profesora Dickenstein, en su conferencia "Tropical discriminants" contó como, dada una familia de polinomios, se le puede asociar un polinomio discriminante que captura los casos en los que las soluciones del sistema de polinomios es patológico. Mostró como la tropicalización de este discriminante puede ser calculada sin necesidad de calcular previamente el discriminante algebraico. Por otro lado, la profesora de la Puente dio una visión global de la geometría tropical. Al ser una disciplina tan reciente, aún están bajo estudio y discusión los conceptos más elementales y, por el momento, no hay una única definición de curva tropical o de grado de una curva. En esta charla aprendimos los distintos puntos de vista, cómo se relacionan o las alternativas que hay.

La siguiente conferenciante fue Sonia Rueda (U. Politécnica de Madrid), "Polhyedral representations of invariant differential operators", y que nos habló en abril sobre una aplicación de la combinatoria a problemas fuera de ella. Mostrando los polígonos que se esconden tras los anillos de operadores diferenciales invariantes bajo ciertas acciones en el espacio afín.

Erwan Brugallé (U. Paris 6), con su charla "Floor decomposition of tropical curves" mostró como extender las técnicas tropical planas de conteo de curvas de género y grado fijado que pasan por una familia de curvas al caso en el que las curvas son espaciales. Por su parte, el profesor Francisco Santos (U. Cantabria) habló sobre las distintas posibilidades combinatorias de colocar rectas tropicales en el plano y la relación de estas posibilidades con las triangulaciones del producto de dos simplices en su seminario "Triangulations of products of simplices and tropical geometry".

Finalmente, en Junio, tuvimos la visita de M. Kerber (T.U. Kaiserslautern) con el seminario "A Riemann-Roch theorem in tropical geometry", en el que generaliza una versión combinatoria del teorema de Riemann-Roch sobre grafos a un teorema de Riemman-Roch válido para curvas tropicales. Así como una posible interpretación geométrica del mismo.

Por Luis Tabera
Investigador de IMDEA Matemáticas

11:36 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (0)

viernes, 11 de julio de 2008

Este año se celebra por primera vez en España la Olimpiada Internacional de Matemáticas. Con record de participantes inscritos y con casi 100 paises de los cinco continentes buscando alzarse con el premio la cita adquiere gran interés. 

Las Olimpiadas son algo más que un concurso. Por una parte sirven para promocionar las Matemáticas y dotarlas de un contenido lúdico y por otra contribuyen a la captación de algunos de nuestros talentos más brillantes.




La Olimpiada Internacional de Matemáticas (IMO, siglas en inglés) es la competición matemática mundial más importante para chicos de secundaria, y se celebra anualmente en un país distinto desde hace casi cinco décadas. Este año, en su 49ª edición, la Olimpiada Internacional de Matemáticas tendrá lugar por primera vez en España. El evento reunirá en Madrid en Julio, durante una semana, a unos 600 estudiantes de un centenar de países. Entre ellos estarán algunos de los mejores matemáticos de las próximas décadas. 
 
La Olimpiada Internacional de Matemáticas está considerada un semillero de grandes matemáticos. Por ejemplo el ruso Grigori Perelman  y el australiano Terence Tao,  dos de los premiados con el galardón más importante en matemáticas, la medalla Fields, en el Congreso Internacional de Matemáticos celebrado en 2006 en Madrid, ya eran dueños de sendas medallas de oro olímpicas. “Este es uno de los acontecimientos anuales más importantes para las matemáticas en todo el mundo. Entre los chicos que vendrán este año a Madrid seguro que hay más de un futuro medalla Fields”, señala Olga Gil, presidenta de la Real Sociedad Matemática Española (RSME), entidad organizadora de las olimpiadas en Madrid. 

La primera Olimpiada Internacional de Matemáticas tuvo lugar en 1959 en Rumanía con la participación de siete países. Poco a poco se ha llegado a los 95 países de los cinco continentes inscritos por ahora en la competición de este año en Madrid, aunque se estima que el número ascenderá hasta un total de 98 países.

Representantes de todos los países deciden cada año dónde deben celebrarse las olimpiadas. España, que presentó su candidatura en 2004, compitió con otros dos países aspirantes.  

En la competición participan como máximo seis estudiantes de secundaria de cada país, muchos de ellos campeones de fases nacionales de las olimpiadas. La Olimpiada Matemática Española, organizada por la RSME y el Ministerio de Educación y Ciencia desde 1964, concluyó en Valencia a finales de Marzo. Los seis ganadores de la medalla de oro formarán el equipo español en la IMO.
 
30 problemas nuevos con el grado justo de dificultad 

La organización de las olimpiadas plantea importantes retos organizativos. Uno de ellos es seleccionar los problemas de entre los alrededor de 200 que proponen los países participantes (un máximo de seis por país). Deben ser problemas difíciles pero resolubles con las herramientas manejables por chicos no universitarios. Es tarea de un comité internacional de seis miembros, que dedica a ello un mes. En esta ocasión estos matemáticos trabajarán en Madrid bajo la coordinación de Vicente Muñoz, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Como explica Adolfo Quirós, portavoz de la RSME para las Olimpiadas, “deben asegurarse de que los problemas no se han planteado en otras olimpiadas, que no están en un libro... No es nada fácil”. 

Ese trabajo lleva a la selección de 30 problemas que se remiten al jurado de la competición, formado por representantes de todos los países participantes. El jurado escoge seis, que son los que finalmente se plantearán a los chicos y que obviamente deberán mantenerse en secreto –de hecho los organizadores de este año deben decidir hasta qué punto incomunicar al jurado-- hasta la celebración de la prueba. 
Los problemas deben ser traducidos a las lenguas maternas de todos los participantes. 
 
En más de cincuenta idiomas

Los estudiantes llegarán a Madrid el 14 de Julio. Las pruebas tendrán lugar los días 16 y 17 y la ceremonia de entrega de premios se celebrará el 21 de Julio. En todo momento la organización debe poner a disposición de los equipos un guía con el mayor conocimiento posible de su lengua, “algo que no está resultando nada fácil de conseguir, porque hablamos de cincuenta idiomas”, señala Quirós. 

Además, se organizará actividades lúdicas y matemáticas para los chicos y sus acompañantes. En total, la IMO traerá a Madrid cerca de un millar de personas de casi un centenar de países. 
 
Fechas clave relacionadas con la Olimpiada Internacional de Matemáticas han sido y serán las siguientes:
 
-Mediados de Junio: el comité de selección de problemas empieza su trabajo.
-10 de Julio: llegada del Jurado a Madrid.
-14 de Julio: llegada de los equipos participantes. 
-15 de Julio: ceremonia de apertura
-16 y 17 de Julio: celebración de las pruebas
-21 de Julio: entrega de premios. 
Por el Gabinete de Comunicación de i-MATH
(Consolider Ingenio Mathematica)
Divulga, matematicas@divulga.es

10:26 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (4)

jueves, 26 de junio de 2008

Hoy os presentamos un libro curioso, ‘Una mirada diferente: fotografía matemática’ publicado por las hermanas Eva y Marta Gutiérrez Adrián y el profesor Miguel Queiruga. En él abordan su experiencia sobre fotografía matemática.



El libro surgió como un trabajo de clase y pronto empezaron a “descubrir asombrados como en la naturaleza, en la tecnología, en el arte, en la ciudad, en el hogar... allí donde estemos hay matemáticas”, dicen los protagonistas en una noticia publicada en el Diario de Burgos Digital.

El libro recoge una sucesión de fotografías diversas a las que se suma un comentario matemático o de geometría, a veces en forma de preguntas y otras con la solución.

Se trata de un libro de divulgación matemática accesible a todos los públicos. Las hermanas entienden que “Es interesante ver la geometría de la celda de una panal. Son hexagonales, compartiendo paredes en común. Nos preguntamos por la regularidad. ¿Son ángulos perfectos? ¿puro instinto? ¿quién las guía? ¿quién ejerce de ingeniero proyectista?”.

Y así con decenas de fotografías tomadas cuando salen de clases, cuando viajan un fin de semana o cuando van de vacaciones en verano a la playa o a cualquier ciudad de cualquier país han creado este libro.



Título: Una mirada diferente: fotografía matemática

Autores:
 Marta Gutiérrez Adrián
 Eva Gutiérrez Adrián
 Miguel Ángel Queiruga Dios
 
ISBN: 978-84-612-2529-3
 
Tema del libro: fotografía matemática
 
Descripción: El libro ha  sido escrito por un profesor de Secundaria y dos alumnas de 4º de ESO; y en él nos cuentan sus experiencias en el campo de la fotografía matemática.
 
Previamente han publicado artículos y han participado en XXIII Encuentro de Jóvenes Investigadores en Salamanca.
 
Además incluye un prólogo de Pilar Moreno, profesora de instituto de matemáticas que lleva años trabajando el tema de la "fotografía matemática", realizando exposiciones por toda España y autora de libros como "anda con ojo" de Editorial Faktoria K de libros, y "Ritmos" de Editorial Nivola.

Editorial Q; www.editorialq.com



 

12:48 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (0)

viernes, 13 de junio de 2008





Viñeta aparecida el 22/02/07 en El País


¿Conoces a las grandes figuras de las matemáticas? ¿Sabes donde encontrar problemas y curiosos acertijos? ¿Quieres estimular tu mente con la asignatura de moda? ¿Crees que se pueden hacer chistes con las matemáticas? Todas estas preguntas tienen respuesta en las webs de divulgación matemática que en esta entrada te presentamos.

Acercar el contenido de las matetáticas a todo el mundo, independientemene de su formación, de un modo ameno y atractivo es el objetivo de todas estas páginas que hoy queremos mostrar.


Sin lugar a dudas una de las páginas más completas de divulgación matemática es Divulgamat, por su gran variedad de contenidos y la calidad de los mismos Divulgamat es el Centro Virtual de Divulgación de las Matemáticas de la Real Sociedad Matemática Española.

En ella puedes encontrar retos matemáticos, cada 15 días se proponen dos problemas matemáticos de diferente dificultad y a la quincena siguiente se da su resultado. Este tipo de retos ha sido muy valorado por alguno de los matemáticos de nuestros días, como Jean-Baptiste Hiriart-Urruty que esperaba con anhelo la publicación de La Revue de Mathématiques Spéciales (Revista de Matemáticas Especiales), y su problema del mes como comenta en el artículo “El placer de las matemáticas” publicado en este mismo blog.

El apartado de la historia de las matemáticas es muy interesante y con multitud de contenidos que van desde la historia de las matemáticas con biografías de matemáticos ilustres, tópicos matemáticos, obras clave en la historia de las matemáticas o un curioso apartado que nos acerca a la historia de las matemáticas a través de la imágenes.




Notaciones numéricas en piedra de Egipto.



En  “Érase una vez… un problema” retan por igual a los “de letras” y a los “de ciencias” donde quieren demostrar que letras y números no están reñidos, como se puede comprobar en estos “cuentos problemáticos”, a los que añaden, además, una buena dosis de humor. Estamos de acuerdo con ellos de que las mil y una noches hubieran sido mucho más entretenidas si los cuentos narrados hubieran llevado algún problema a resolver.

También hay un apartado específico con publicaciones de divulgación donde se hace referencia a libros, vídeos didácticos, revistas de sociedades y asociaciones matemáticas y otras sobre los medios de prensa. Se trata de una información muy completa y exhaustiva.

Es de gran interés el apartado donde se pueden consultar textos on-line o las exposiciones virtuales, donde entre otras cosas puedes encontrar más de 200 situaciones matemáticas que proponen a los visitantes experimentar, ensayar, plantear hipótesis, testarlas, intentar validarlas o buscar, demostrar o debatir alrededor de las propiedades matemáticas

Os animo a que descubráis personalmente esta página y sus interesantes contenidos. ¡Ah! no os perdáis el apartado de sorpresas matemáticas y entenderéis el título de esta entrada.

La Hoja Volante es una revista de divulgación científica y, en especial matemática, llevada desde el Departamento de Matemáticas de la Universidad Autónoma de Madrid. Esta revista es un intento de acercar las matemáticas a todo el mundo, de enseñar por qué son apasionantes. La Hoja nació en 2002 de una idea de Juan Luis Vázquez y el proyecto se llevó a cabo con la ayuda de dos profesores del departamento, Fernando Chamizo y José Pedro Moreno. Desde 2004, la revista está dirigida y coordinada por Carlos Vinuesa y Matías Núñez, estudiantes de doctorado, con la colaboración de Alejandro Bellogín.

En sus páginas puedes encontrar artículos que tratan desde la teoría de matrimonios, cómo se rompen los espaguetis o el teorema de Pick, hasta los últimos avances en investigación matemática como el Teorema de Poincaré. La revista abarca una gran diversidad de temas, siendo esto último posible gracias a una red de colaboradores que incluye desde Profesores de Universidad y Alumnos de Universidad hasta Matemáticos que trabajan fuera de la universidad en Banca o Estadística. Todos estos temas son tratados de una forma amena respetando siempre el rigor científico.

Su lectura es muy amena y estimulante y la resolución de sus problemas se vive como un gran logro.

Por último, la Casa Virtual de i-MATH  también hace divulgación de las matemáticas pero desde un punto de vista más científico. Pretende ser el lugar donde encuentres la información más novedosa del entorno Matemático, donde evolucionar en el conocimiento juntos. Por ello los comentarios, conocimientos, consejos, dudas,… de los destinatarios son los que hacen  crecer esta casa que aspira a ser el primer portal de referencia en Matemáticas.

Sin duda una de las mayores aportaciones es el mapa de redes temáticas en matemáticas que se ha publicado desde el Consolider surgido tras el estudio de Juan Carlos Marrero y Edith Padrón.

Os mantendremos informados de nuevas páginas que encontremos y si conoceis alguna otra, por favor, enviádnosla y la difundiremos.

Por Paula Arredondo
Gestora del SIMUMAT



12:00 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (12)

viernes, 06 de junio de 2008

El procesamiento de imágenes y la visión por ordenador se han convertido en un área de investigación importante debido al rápido desarrollo de las nuevas tecnologías. Sus aplicaciones se extienden desde la visión industrial a las imágenes médicas, las imágenes satelitales, el vídeo y el cine digitales y el arte. Esta investigación está dirigida por las aplicaciones pero requiere de una discusión de sus fundamentos matemáticos para poder organizar el cuerpo de las numerosas contribuciones y algoritmos, comprender su universalidad y los límites de su aplicabilidad.

La investigación matemática puede y debe contribuir a todos los aspectos involucrados en el procesamiento de imágenes: tanto a la modelización como al desarrollo e implementación numérica de algoritmos, sin olvidar su análisis matemático. Para cubrirlos se requiere de auténticos equipos multidisciplinares que incorporen a ingenieros, informáticos, físicos y matemáticos. Los matemáticos pueden aportar su experiencia en todos los aspectos; quisiéramos señalar expresamente que su formación les permite abordar los problemas de modelización que tradicionalmente han sido objeto de mayor atención por parte de otras comunidades.



Modelo Digital de Terreno generado a partir de curvas de nivel de 20 metros

Los campos de aplicación del procesamiento de imágenes son numerosos y sin pretender ser exhaustivos podemos mencionar algunos de ellos: procesamiento de vídeo (con sus múltiples aplicaciones: vigilancia, control de tráfico, seguimiento de objetos en movimiento, etcétera) y la creación de herramientas para la postproducción de cine digital, el ámbito de las imágenes médicas (reconstrucción, interpretación y ayuda al diagnóstico), la fotografía digital, la visión estéreo y la reconstrucción tridimensional a partir de secuencias de vídeo, la restauración e interpretación de las imágenes tomadas por satélites, el reconocimiento de formas y la búsqueda de imágenes en la web, la compresión de imágenes, el procesamiento de superfícies, la síntesis de imágenes y la simulación para videojuegos y un largo etcétera tanto en los temas de investigación básica como en las aplicaciones.

Estos campos de aplicación y desarrollo de la actividad investigadora no se encuadran dentro de ninguna de las disciplinas tradicionales de las matemáticas pero requieren de todas ellas.
Ésta es la gran ventaja del procesamiento de imágenes ligada a su carácter multidisciplinar, muchas por no decir todas las áreas de las matemáticas tienen algo que decir: el cálculo de variaciones, la modelización física apoyada en ecuaciones en derivadas parciales, la geometría (diferencial, topológica, discreta ...), la topología, las estructuras de datos, la estadística, la teoría de procesos estocásticos, el análisis armónico y la teoría del muestreo, la teoría de la información, codificación, el análisis numérico y la optimización, la óptica, la teoría del color, y en general, la física, sin olvidar los aspectos de ingeniería e informática. Hemos mencionado estas áreas, pero podríamos sumar muchos ámbitos de experiencia en los que las imágenes se aplican.

Por todo ello y sobre todo por sus numerosas aplicaciones este área va a adquirir un gran desarrollo en el futuro próximo y es interesante observar los movimientos dentro de la comunidad matemática que se producen en los países de nuestro entorno que afectan tanto al número creciente de investigadores dedicados a ello, como a la relación con el mundo industrial y la creación de nuevas empresas.

A título ilustrativo, vamos a describir en lo que sigue algunos de los campos de aplicación mencionados más arriba sin que los temas elegidos signifiquen más que otros sobre los que pasaremos brevemente por razones de espacio.

Algunos campos de aplicación del procesamiento de imágenes

a) Procesamiento de vídeo y cine digital

El tránsito desde el cine y la televisión analógicas a la tecnología digital plantea una serie de problemas tecnológicos de interés práctico. Los sistemas analógicos se caracterizan por tener más baja resolución, niveles más elevados de ruido y artefactos y menor flexibilidad, los sistemas digitales permiten imágenes más nítidas con menores niveles de ruido y menos artefactos, siendo más robustas a la transmisión.

La coexistencia de sistemas analógicos y digitales en TV y vídeo requiere el poder intercambiar los formatos de ambos sistemas según diferentes niveles de calidad y complejidad. A los formatos de producción hay que añadir los formatos del receptor (sistemas de display). Los receptores han de ser capaces de convertir el formato recibido en el formato del dispositivo de display, a ser posible en tiempo real. Estos formatos se definen por su muestreo espacio-temporal y su relación de aspecto [3]. La televisión usa un formato de muestreo llamado entrelazado mientras que los ordenadores personales usan el llamado muestreo progresivo. El uso del ordenador como pantalla de visualización plantea el debate entre el desarrollo algoritmos de des-entrelazado de vídeo o la producción de vídeo progresivo. La primera estrategia es de menor coste y permite la compatibilidad con los formatos tradicionales de la televisión. Se necesitan pues algoritmos eficientes que permitan la conversión de vídeo entrelazado a vídeo progresivo (IPC, Interlaced to Progressive Conversion), el aumento de la resolución espacial (scan-rate conversion) y el aumento de la resolución temporal (frame-rate conversion).



Left, original scene. Next, our results for two night simulated scenes at 1 log cd/m2 with different assumptions for the day illuminant:
D65  (middle) and D75 (right).





Some results with decreasing values of ambient luminance: 1, 0.6, 0.3, 0.1 and −0.1 log cd/m2 , 5, 8, 10, 11 and 15 iterations of
diffusion respectively from left to right and from top to bottom.



Por otra parte, en el contexto del cine, si bien la adquisición y exhibición siguen siendo primordialmente analógicas, en película de 35mm, la etapa intermedia de postproducción es cien por cien digital en la mayoría de los casos. Y la tendencia además es a migrar de película de 35mm a vídeo digital de alta resolución, por su menor costo, manteniendo la calidad de imagen y la apariencia del film.

Des-entrelazado: El formato entrelazado es una forma de muestreo espacio-temporal.
Para evitar el parpadeo el ojo humano requiere una frecuencia temporal de unos 60 Hz lo que, con la resolución espacial de 625 líneas y el ancho de banda de la TV analógica original, permitiría tan solo el display de unos 25 o 30 cuadros de imagen por segundo. Para resolver este problema cada cuadro se divide en dos campos, en el primero se muestrean las líneas pares y en el segundo las impares (o al revés). Dos campos consecutivos han de estar adquiridos en diferentes instantes de tiempo. El proceso de des-entrelazado es la operación que permite pasar del formato de vídeo entrelazado al formato progresivo duplicando la densidad de muestreo en la dimensión vertical de la imagen y eliminando el aliasing espacio temporal. Mencionemos un hecho importante: el muestreo de vídeo no cumple las demandas del teorema de Shannon ya que no se ha procedido a un filtrado antes del sub-muestreo - lo que permitiría evitar el aliasing. La razón es que la degradación del filtrado (blurring) introducido sería peor que el aliasing. Esta característica dificulta el problema de la conversión de formatos que no puede abordarse con métodos lineales de interpolación. Los métodos usados en la actualidad incorporan tanto la interpolación espacial (que tiene en cuenta los contornos de la imagen) como la compensación o adaptación al movimiento y las restricciones dadas por el teorema generalizado del muestreo. Éste es un ámbito perfecto para el trabajo de un matemático, pudiendo abordarlo en dos frentes: el análisis de las restricciones físicas impuestas por el proceso de adquisición de las imágenes con el objetivo de mejorar los modelos y determinar los márgenes de calidad que pueden obtenerse, y el desarrollo de algoritmos que incorporen las restricciones de funcionamiento en tiempo real. El trabajo [1] contiene una revisión excelente sobre la relevancia del problema y las técnicas más comunes empleadas en los algoritmos de des-entrelazado.

Aumento de resolución espacial: El aumento de resolución espacial de una imagen a partir de varias de ellas tiene muchas aplicaciones además de la conversión de formatos de vídeo [3], desde las imágenes médicas a las imágenes satelitales, pasando por la mejora de la calidad de impresión o las aplicaciones de vídeo-vigilancia donde interesa magnificar objetos (como matrículas de coche o caras) para reconocerlos. El aumento de resolución es posible cuando se dispone de varias imágenes diferentes de la misma escena u objeto que cuando son registradas (puestas en el mismo sistema de referencia) presentan desplazamientos con precisión por debajo del píxel. Si estos desplazamientos existen y si además hay aliasing presente, no podemos deducir una imagen a partir de la otra, lo que permite construir una imagen de mayor resolución [16,  17]. Las secuencias  de vídeo, las imágenes adquiridas por satélites orbitando alrededor de la tierra, o diversas vistas de una escena adquiridas con una cámara proporcionan las diferentes imágenes con el movimiento relativo necesario para construir una imagen de mayor resolución. La estimación del desplazamiento relativo entre las diversas imágenes (digamos k de ellas de tamaño N x M) permite compensar ese desplazamiento, lo que proporciona k x N x M valores en una retícula irregular que hay que transformar en una imagen definida en una retícula regular cuadrada. De lo dicho se deduce que este problema está ligado a muchos otros: el cálculo del desplazamiento relativo entre dos imágenes, problemas de restauración, de muestreo y de interpolación, por destacar algunos de los ingredientes principales.

Aumento de resolución temporal: Otro caso relevante en las aplicaciones es el del aumento de resolución temporal de una secuencia de vídeo, ya sea para conversión de formatos (pasar de los 25 cuadros por segundo del sistema PAL a los 30 de NTSC, por ejemplo), o en postproducción para generar efectos como el de cámara lenta [16,  17]. Problemas análogos se plantean si queremos cambiar el aspect-ratio de la secuencia.

Efectos en post-producción digital de cine: Como mencionamos antes, la práctica habitual es que la post-producción de cine se haga digitalmente aún cuando tanto el material original como el de exhibición sea película analógica 35mm. El metraje filmado se escanea a alta resolución, se procesa digitalmente, y se transfiere de nuevo a film para su proyección en cines. Tanto el escaneado de alta resolución como la transferencia a film son procesos muy costosos, pero que se justifican por la versatilidad que permite la post-producción digital frente a la clásica postproducción de laboratorio óptico: procesos como el dosificado de color, zooms, re-encuadres, se pueden hacer digitalmente en mucho menos tiempo, con mucho mejores resultados y a un coste virtualmente independiente de la cantidad de pruebas (mientras que en efectos de laboratorio cada prueba tiene el costo -nada despreciable- de la impresión de una copia). Por otro lado hay efectos que sólo se pueden hacer bien digitalmente: noche americana [3], eliminación de objetos, dosificado no lineal de color, dosificado de color para objetos particulares de la secuencia, modificación de la profundidad de campo, eliminación de ruido y restauración de películas rayadas (scratches), restauración de películas con color desvaído, etc. Ello plantea una necesidad real de buenos y eficientes algoritmos de segmentación, tracking, restauración (inpainting), estimación de la profundidad de la escena (depth from shading), corrección de color, etc. ([18]).


 




12:42 | gestionado por Grupo SIMUMAT | Enviar comentario (0)

martes, 27 de mayo de 2008

El sonido y la luz son ondas. Y los cuerpos sólidos interrumpen o distorsionan su paso. Si un área se cerca con un conglomerado de cilindros adecuadamente diseñados, el sonido no chocará con ella (lo que produciría ec