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Un modelo matemático para explicar el movimiento de los rebaños

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Lo que parece un rebaño disperso que come pacíficamente hierba es un complejo sistema de individuos en un grupo sometido a varios tipos de tensiones. Para describirlo un equipo de matemáticos y un biólogo ha construido un modelo matemático que incorpora una función de costes a la conducta dentro del rebaño.

Una vaca individual hace tres actividades principales a lo largo del día: come, se queda quieta mientras hace la digestión y se echa para descansar.

Las vacas se mueven y comen en rebaño para protegerse de los depredadores. Pero comen a diferentes velocidades. Si el conflicto entre alimentarse y mantener el ritmo del grupo se hace importante, puede ser ventajoso que algunos animales se dividan en subgrupos con necesidades nutricionales similares.

Los investigadores incorporaron una función de coste en su modelo para describir estas tensiones. El grupo de animales grandes va más rápido y el grupo de animales pequeños va más lento. La vaca “intermedia” podría encontrarse en el primer grupo, y después de algún tiempo, resulta demasiado rápido. Se va entonces al grupo más lento, pero que es demasiado lento, y termina yendo otra vez con el rápido. Mientras se mueve entre ambos dos grupos la vaca se expone más a los depredadores.

Este modelo podría aplicarse al estudio del comportamiento de rebaños en grandes extensiones, lo que sería de utilidad a ganaderos, veterinarios y gestores de parques naturales.

Fuente:

http://www.vozpopuli.com/next/modelo-matematico-explicar-movimiento-rebanos_0_1037297731.html

http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.4983671

Un modelo matemático ayuda a las aerolíneas a competir con trenes de alta velocidad

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Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) y del Massachusetts Institute of Technology (MIT) han elaborado un modelo matemático que analiza la competencia entre líneas aéreas y el ferrocarril de alta velocidad. Estima la distribución modal de la demanda de pasajeros, elabora la asignación de la flota de aviones y genera los horarios de los vuelos.

Las líneas aéreas y el tren de alta velocidad están compitiendo cada vez más. El tren de alta velocidad se suele ver como un modo más seguro y más cómodo de viajar, lo que genera una redistribución de pasajeros entre alternativas aéreas y ferroviarias.

En el núcleo del enfoque hay un modelo integrado de optimización que incluye la planificación de frecuencias de los vuelos, el desarrollo aproximado del horario, la asignación de la flota y el comportamiento de los pasajeros en la elección del modo de viaje.

Los resultados de validación muestran una clara concordancia entre las soluciones del modelo y la realidad y su utilidad para predecir los impactos de la entrada futura del ferrocarril de alta velocidad en nuevos mercados. El marco de modelización propuesto es útil desde la perspectiva de los operadores de líneas aéreas, pues les permite planificar mejor su actividad frente a otros competidores mediante el ajuste de horarios, flotas y tarifas.

Leer más:

http://www.agenciasinc.es/Noticias/Un-modelo-matematico-ayuda-a-las-aerolineas-a-competir-con-trenes-de-alta-velocidad

Un modelo matemático estudia cómo se repartían las presas entre carnívoros y homininos en el Pleistoceno

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El investigador Guillermo Rodríguez, dirigido por el catedrático de paleontología Paul Palmqvist, ha desarrollado un modelo matemático que permite estimar cómo los carnívoros y los homininos se repartían la carne en las comunidades del Pleistoceno inferior.

El modelo evaluó la cantidad de carne disponible y la intensidad de la competencia entre las especies de carnívoros en un momento previo a la llegada de las primeros seres humanos a Europa.

La cronología de la primera dispersión del género humano hacia Eurasia desde el continente africano se ha visto sometida a debate durante las últimas décadas. La presencia humana más antigua fuera de África se encuentra en el yacimiento de Dmanisi (Georgia) y su antigüedad se estima en un millón ochocientos mil años.

En cambio, según los investigadores, los asentamientos del subcontinente europeo son más recientes.

El yacimiento paleontológico orcense de Venta Micena, en Granada ha sido el escenario elegido para el desarrollo del trabajo. Con una cronología doscientos mil años anterior a la de los dos yacimientos de la región con presencia humana, Barranco León y Fuente Nueva, registra condiciones ambientales y faunísticas previas a la llegada de las primeras poblaciones humanas al margen occidental de Europa.

Se la llegado a la conclusión de que la abundancia de recursos para los carnívoros era, en tiempos de Venta Micena, entre un 25 y 30 por ciento mayor que la disponible después en Barranco León y Fuente Nueva.

Fuente:

http://www.agenciasinc.es/Noticias/Asi-se-repartian-las-presas-entre-carnivoros-y-homininos-en-el-Pleistoceno

 

Un investigador asegura tener la fórmula matemática para hacer viajes en el tiempo

Ben Tippett, profesor de Matemáticas y Física de la Universidad de British Columbia (UBC),  ha publicado recientemente un estudio sobre la viabilidad del viaje en el tiempo.

Desde que H.G. Wells publicó a finales del siglo XXI su libro Time Machine, se ha tenido curiosidad por viajar en el tiempo, y los científicos han trabajado para resolver o refutar la teoría.

La división del espacio en tres dimensiones, con el tiempo en una dimensión separada por sí misma, es incorrecta. Las cuatro dimensiones deben ser imaginadas simultáneamente.

Utilizando la teoría de Einstein, Tippett dice que la curvatura del espacio-tiempo explica las órbitas curvas de los planetas. En el espacio-tiempo “plano”, los planetas y las estrellas se moverían en líneas rectas. En las proximidades de una estrella masiva, la geometría espacio-tiempo se curva y las trayectorias rectas de los planetas cercanos seguirán la curvatura y se doblarán alrededor de la estrella.

Para su investigación, Tippett creó un modelo matemático de un TARDIS (Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-time). Lo describe como una burbuja de la geometría espacio-tiempo que transporta su contenido hacia atrás y hacia adelante a través del espacio y el tiempo mientras recorre un gran camino circular.

Fuente:

http://www.antena3.com/noticias/ciencia/investigador-asegura-tener-formula-matematica-poder-realizar-viajes-tiempo_2017042759021c2c0cf2ea95b0335b61.html

Las manchas del lagarto evolucionan según un patrón matemático

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Los patrones de color del lagarto ocelado varían desde su nacimiento hasta que alcanza la madurez, de un color marrón moteado con puntos blancos a  un patrón laberíntico verde y negro.

Según un estudio publicado en Nature esta semana, esos cambios estarían determinados por un ‘autómata celular’, un modelo matemático asociado a la computación científica.

Otros animales como la cebra o el leopardo muestran unos patrones de color determinados por la interacción de células individuales. Los autores encontraron que en el caso del lagarto ocelado, el color de una escama está determinado por el de sus vecinas.

Fuente:

http://www.agenciasinc.es/Multimedia/Fotografias/Las-manchas-del-lagarto-evolucionan-segun-un-patron-matematico

http://www.nature.com/nature/journal/v544/n7649/full/nature22031.html

Matemáticas para navegar por el Guadalquivir

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El Puerto de Sevilla ha contratado con el Grupo de Oceanografía Física de la Universidad de Málaga (Gofima), que dirige el catedrático Jesús García Lafuente, un modelo matemático tridimensional del estuario del Guadalquivir para abordar el dragado profundo del río andaluz y garantizar su navegabilidad a lo largo de cien kilómetros.

El contrato se ejecutará durante de dos años. El modelo que deben realizar los expertos contribuirá a la navegación a lo largo del estuario, determinando el espesor de la lámina de agua en los diferentes ciclos de las mareas. También se pide que evalúe el impacto que tiene en la topografía y batimetría del río los dragados de mantenimiento que se hacen en el Guadalquivir.

El proyecto será dirigido por el catedrático Jesús García Lafuente, investigador principal de Gofima, y el profesor Javier Delgado Cabello. El Grupo de Investigación de Oceanografía Física de la Universidad de Málaga se creó en 1990 y acumula una importante experiencia en el estudio de la región oceánica de las costas andaluzas, el Mar de Alborán, Golfo de Cádiz y Estrecho de Gibraltar.

Leer más:

http://www.malagahoy.es/malaga/Matematicas-poder-navegar-Guadalquivir_0_1122488008.html

El modelo matemático que explica la teoría keynesiana

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Alfonso Ávila del Palacio, especialista en matemáticas y profesor de la Universidad Juárez del Estado de Durango, ha diseñado un modelo matemático para explicar la teoría económica keynesiana, que asegura que el Estado debe intervenir en la economía durante periodos de crisis.

Su trabajo Estructura matemática de la teoría keynesiana, se basa en la teoría del economista John Maynard Keynes y en la teoría de juegos de Von Neumann y Morgenstern.

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La teoría clásica defiende que el gobierno no intervenga, y asegura que las leyes del mercado se ajustan solas. Keynes propuso la intervención del Estado y crear empleos para dar dinero a la gente para que gastara, ese gasto generara demanda y las empresas se reactivaran.

La herramienta matemática de teoría de juegos que ha utilizado Ávila deriva de la teoría de probabilidades que inventó Pascal cuando un amigo le dijo en una noche de juegos que le hiciera una fórmula para ganar en los juegos de azar, y lo que hizo Pascal fue examinar las posibilidades.

Por último, resaltó que es preciso que las instituciones utilicen los resultados de investigaciones científicas y tecnológicas para respaldar las políticas públicas de México como una inversión a largo plazo para el desarrollo.

Fuente:

http://www.conacytprensa.mx/index.php/ciencia/economia/13910-el-modelo-matematico-que-explica-la-teoria-keynesiana

 

 

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