lunes, junio 25, 2007

Una Familia de Genios

(Tiempo de lectura: 2min)


Dicen que todo se pega menos la hermosura… y a veces es muy cierto. Un claro ejemplo lo tenemos en una mujer y su familia. Ella se llama Marie Curie y de ella trataré de hablaos hoy.

Tras obtener su licenciatura en Físicas en 1893, a los veinticinco años y la licenciatura en matemáticas a los veintiséis, conoce al que será su marido Pierre Curie y comienzan a investigar los fenómenos de la radiación natural. Comienzan a estudiar una materia llamada pechblenda, que contenía un material extremadamente radiactivo. Mientras tanto en 1897 tienen una hija, Irene, no os olvidéis de ella. Tras muchos años de trabajo y manipulando una cantidad enorme de este material consiguen aislar un gramo de Radio, llamado así por su gran radiactividad. En una tonelada de pechblenda se puede encontrar como mucho un gramo de Radio. Imaginaos la cantidad de material que tuvieron que manipular con los medios de la época para extraer ese gramo de Radio.

Cuentan que cuándo lo consiguieron extraer muchas noches iban al cobertizo dónde trabajaban a admirar el bonito color azulado brillante del producto… sin saber que a Marie aquello, entre otras cosas, le costaría la vida años más tarde.

Tras extraer el Radio y descubrir el Polonio son nominados al Nóbel junto a Henri Becquerel, y en 1903 se le concede a los tres por el descubrimiento de la radiación por parte del Becquerel y el apoyo del Matrimonio Curie. Convirtiéndose Marie en la primera mujer en recibir el Nóbel en la historia. Mientras tanto su marido Pierre obtiene la cátedra de física en la Sorbona.

Por desgracia al año siguiente Pierre muere atropellado por un carruaje. Y Marie acepta su cátedra convirtiéndose en la primera mujer en ser profesora y catedrática en la Sorbona en sus casi 700 años de historia. Al poco tiempo en 1910 obtiene el premio Nóbel de química, por su logro al obtener el Radio y descubrir el Polonio. Se convierte así en la única persona, junto a Linus Pauling –otro gran personaje del que hablaré algún día- en tener dos premios Nóbel. Por esa época, su hija comienza a ayudarle con sus trabajos sobre la radiactividad. Años después, en 1926 se casa con el también físico y químico Fréderic Joliot. Al poco tiempo su madre cae enferma, y muere a los pocos años probablemente debido a leucemia aguda provocada por la radiación recibida en sus experimentos.

No tuvo tiempo de ver como su hija era nombrada directora de la Asociación Francesa de Ciencias en 1935 y de cómo pasaba a dirigir la Comisión Nacional de Energía Atómica. De la que poco después fue apartada al ser tachada de comunista.

Tuvo aún tiempo de recibir el premio Nóbel de química ese mismo año junto a su marido Jean-Frederic Joliot por el descubrimiento del neutrón y la investigación en el campo de la radiación artificial. Colaborando pues en el desarrollo de la bomba atómica. De la misma forma que su madre, muere a causa de la radiación recibida en su trabajo por leucemia aguda en 1956, y siguiendo un asombroso paralelismo con su madre, cedió la cátedra que ostentaba en la Sorbona esta vez, a su marido, que murió sólo dos años después, justo antes de firmar el manifiesto Russel-Einstein –del que hablaré otro día ;)-en contra de las armas nucleares.

Una familia que atesora cuatro premios Nóbel, pero no sólo eso. Una familia que murió por la ciencia y que, sobre todo Marie Curie, abrió camino siendo la única mujer en las cumbres científicas. La podéis ver en la foto de arriba, la tercera por la izquierda en la fila de abajo, entre Plack, Lorentz y Einstein y en la misma foto salen Max Born, Pauli, de Broglie, Schrödinger, Pauli, Dirac, Heisemberg, Compton,… probablemente la mayor conjunción de científicos de la historia.

En resumen una familia increíble ¿no?

Un Saludo.

martes, junio 19, 2007

Sobre la anti-sociedad.

(Tiempo de lectura: 2min30seg)


No me gusta la política… de hecho la aborrezco. Y no me gusta hablar de política en mi blog, es algo que odio. Y como seguramente adivinaréis, un post que empieza así es una forma de empezar disculpándose y justificándose por traicionar los fundamentados principios de los que se presume. No es así, este post es fruto de la rabia,.. esa compañera que nos hace llevar a cabo las mayores estupideces amén de otro sentimiento que no describo por no dar un toque rosa al blog… que sería ya lo que nos faltaría.

Pues sí… vivimos unos días en los que la hipocresía y la falta de criterio y de sentido común hacen que cada vez esta sociedad se esté fragmentando más gracias a los partidos políticos NACIONALES. Sí, habéis leído bien. Trataré de explicarme.

Hace tiempo que decidimos dejar a un lado la lucha común por el progreso en este país… aproximadamente treinta años. Conseguimos dejar a un lado la dictadura gracias a dios y dejamos de tener objetivos comunes. Objetivos que marcasen el camino de la sociedad estatal. A partir de ahí un grupo de gente a la que no le gustaba formar parte del grupo decidió escindirse o hacer lo propio para ello. No voy a criticar ideas… todas me parecen razonables:

"No estoy de acuerdo con sus ideas, pero daría mi vida por su derecho a decirlas" Voltaire.

Lo que me deja de parecer razonable es que las impongas. Busca cualquier excusa para justificarlas. Dí que estás en contraposición al fascismo… de lo cual me río porque no vi nada tan parecido tan cerca, pero jamás trates de reírte de mí diciendo que exiges democracia tras apretar un gatillo.

En la otra cara de la moneda están nuestros políticos, sí,.. ellos sí que saben. Mientras unos juegan su papel –que lo hacen bien- ellos entran en su juego, usando ésto como arma arrojadiza. Enfrentándonos etre nosotros, a los ciudadanos. Claro que peores somos nosotros, que les seguimos el juego –los que se lo sigan-.

Creo que hoy en día vivimos bastante bien, todos disponemos de una cierta cantidad de lujos y no pasamos dificultades para sobrevivir. Ese tal vez sea el problema. Nos hemos acostumbrado a vivir bien y la gente no sabe que hace cincuenta años se trabajaba de sol a sol por la comida. Que mientras ellos luchan por lo que diga un papel y a quien corresponda la competencia de turno, sus abuelos lucharon por llevarse un trozo de pan a la boca. Mientras ellos matan por lo que dice un papel… sus abuelos no mataron por poder sobrevivir sino que se ayudaron unos a otros y salieron adelante en situaciones mucho más difíciles y de forma muchísimo más honrada, si no se lo creen pueden escucharles de vez en cuando como hice yo y se darán cuenta que, tal vez nos haga falta eso, pasar un poco de hambre.

Mientras tratemos de negarnos la ayuda entre nosotros se perderá el espíritu de sociedad y caeremos en la disgregación, el principio del fin. Algo que temo, más que nada porque está llevando a que tierras tan grandes como puede ser Castilla se esté despoblando simplemente porque no da votos invertir allí. Y a veces oyes cosas tan agradables como que los habitantes de los pueblos son incultos por votar a uno y otro partido a causa del difícil acceso a la educación en las zonas rurales (No voy a dar el nombre y los apellidos del autor/a de las declaraciones porque no me gusta la propaganda política, no es que tire la piedra y esconda la mano).

No trato de hacer propaganda nacional… ni muchísimo menos. Quien me conoce sabe que no soy así. Lo que trato de decir es que todos podemos tener unas ideas y podemos defenderas, pero tratando de no negar la ayuda. O acabaremos, creando una anti-sociedad, en la que las zonas ricas primarán sobre las pobres y en la que las regiones con recursos gobernará a su antojo y las regiones pobres quedarán en el olvido junto a sus gentes.

Señores, dense cuenta de lo que tienen y traten de mejorarlo desde la cooperación, no usen lo que tienen para aplastar al vecino, puesto que eso será una lucha que les llevará toda la vida y jamás conseguiran satisfacer.


Un Saludo.

PD: Os agradecería que en los comentarios no hagáis referencia a partidos políticos, no os voy a censurar… simplemente es una petición. Un favor.

domingo, junio 10, 2007

Sistemas complejos (II). Aproximándonos a la solución.

(Tiempo de lectura: 2min20seg)


En ateriores entregas de esta apasionante saga… venga va, en serio, en el post anterior se habló de la complejidad de determinados sistemas y de la dificultad para modelarlos. Sin embargo hay técnicas que nos ayudan a extraer la descripción matemática de los sistemas complejos, o al menos emularla con un conjunto arreglos.

Estos sistemas son los llamados aproximadores universales, ¿qué es esto? Pues son unos aparatos matemáticos que nos ayudan a definir un sistema que a priori no es conocido o es demasiado complejo para modelar. Los principales son los sistemas borrosos, los sistemas neuronales y los algoritmos genéticos.

Los dos primeros han evolucionado juntos,.. de hecho, una vez obtenido un sistema borroso se puede pasar a una red neuronal y viceversa. La forma de ajustarlos es la misma, más o menos, trabajan a partir de aproximaciones recursivas… expliquemos esto.

Una red neuronal es capaz de tomar el comportamiento de algo, es como el primo tonto que no deja de imitarte y te saca de quicio, podemos colocar una red para aproximar cosas tan dispares como el comportamiento de la gente, por ejemplo al usar el canal de telefonía móvil o un sistema biológico, como una colonia de coral. Las redes neuronales fueron denominadas así por la creencia inicial de que el cerebro humano funciona así,… y a grandes rasgos, es parecido. Tienen un periodo inicial de entrenamiento, en el que las pobres dan más fallos que una escopeta de feria,… están un tiempo funcionando con un error que nosotros establecemos y al cabo de mucho tiempo… las pobres envejecen y vuelven a fallar. Hay que reiniciarlas… o matarlas, cruel ¿no?.

Las redes se componen de nodos y cada uno aporta su granito de arena al resultado final, puede ser mayor aportación o menor, si la red ve que tiene un error muy grande varía los nodos de la zona dónde hay un error grande subiendo o bajando su aportación y vuelve a evaluar. Como veis si somos capaces de dejar una red neuronal un tiempo entrenándose seremos capaces de tener un modelo que imita el sistema y puede predecir qué pasa.

Los sistemas borrosos se basan en las verdades a medias, en una respuesta a medias que pueden interpretar,.. son como las novias,.. te dicen un sí a medias, y luego tú evalúas… son usados para emular sistemas que no tienen franjas establecidas. La lógica borrosa no implica un sí o un no en las soluciones, sino que trabaja con porcentajes de partencia y compone una solución a partir de un conjunto de pertenencias.

Quedan los algoritmos genéticos. Son sistemas que evolucionan a partir de una solución obtenida aleatoriamente. Una vez evaluada se hace una selección natural de las mejores soluciones, esto es las mas aproximadas y las peores se desechan. Las seleccionadas son “entrecruzadas” entre sí… la idea es un tanto holocáustica,.. pero en este campo,.. y sólo en este, da buenos resultados. En la imágen se puede ver el diagrama de fase de un sistema con un algoritmo genético. Vemos como desde distintos puntos viaja a la situación de reposo (estable), la central.

Estos sistemas tienen problemas, no son tan bonitos como se pintan, pueden no converger hacia una solución y pueden ser un tanto lentos para aproximar un resultado. En sistemas complejos son buenos porque ese tiempo puede ser inferior a un análisis clásico del sistema. También son usados para sistemas simples cuándo no tenemos conocimiento de modelo físico.

Por último decir que en robótica y automática son a veces usados para sistemas de decisión en el primer caso y para imitar sistemas y controlarlos en el segundo caso. El límite por ahora es el procesamiento. Es un campo en el que se está investigando y no sabemos hasta dónde llegará,… imaginad en un futuro próximo una máquina que sea capaz de aprender día a día a cómo hacer mejor su trabajo, a sistemas de seguridad que aprendan cuál es el comportamiento de un posible intruso… las posibilidades son grandes, pero también los riesgos… un error puede hacer que la máquina aprenda de manera errónea y comience a divergir cada vez más… es como la vida misma, pero da mas miedo, es… un valle inexplicable.


Un saludo.

sábado, junio 02, 2007

Sistemas complejos (I). Sentando las bases.

(Tiempo de lectura: 2min30seg)


Continuando con la serie de entradas sobre sistemas y automática hoy vamos a hablar un poco sobre los sistemas complejos… que no os asuste el título porque no voy a poner una sola fórmula… Como una vez dijo Stephen Hawking, “por cada fórmula que ponga sé que perderé a la mitad de mis lectores potenciales (hablando del best-seller “Breve historia del tiempo”) y por ello sólo pondré una e=mc2 por lo tanto yo también me las voy a ahorrar, que no estoy para perder lectores. En el siguiente post hablaré de ejemplos curiosos y de cómo se tratan, amén de explicar un poco más las imágenes que en este sólo sirven para hacer bonito.

Lo primero es saber que es un sistema complejo, sistema complejo es aquel que por su naturaleza es difícil de predecir,… dicho de una manera de andar por casa, como me gusta a mí, pero ¿por qué es difícil de predecir? Bueno, las razones pueden ser varias, aunque se pueden resumir en dos; que haya muchas variables o que las ecuaciones que los rigen sean fuertemente no lineales provocando que no tengamos un modelo preciso. Ello hace que los errores en las predicciones en estos sistemas se incrementen con el tiempo de la predicción o con la cercanía del ámbito de aplicación del modelo, lo que se llama punto de funcionamiento.

Volvamos a un lenguaje más terrenal, ¿Qué quiere decir todo esto? Imaginaos un conjunto de canicas, todas muy próximas entre sí y separadas a distancias diferentes, imaginaos que tiráis una sobre el montón. ¿Sería complicado predecir la situación final? En principio sí,… pero si lo analizamos bien, por partes, no lo es tanto, sabemos las ecuaciones dinámicas que rigen el movimiento de cada canica por separado y sabemos la disposición inicial, es decir tenemos lo necesario para analizar un sistema, el modelo en el tiempo y las condiciones iniciales,.. Entonces ¿Cuál es el problema? Pues simplemente que hay muchas canicas y que nos llevaría mucho tiempo analizarlas todas,.. Por si fuera poco, un pequeño error en una de ellas hace que éste se acumule al golpear a la otra y así, al final, vemos que al transcurrir cinco golpes el error no ha sido mucho, pero teniendo cien golpes… la cosa no se parece ni de casualidad.

Resumiendo, una pequeña aproximación hace que a la larga el sistema tienda a divergir del modelo, y por otra parte, cuánto más exacto queramos que sea, más tiempo tendremos que emplear en hacer el modelo.

¿Para que coño sirve todo esto? Las líneas de investigación son amplias, la más “antigua” es la meteorología, tomando un cierto número de variables los meteorólogos son capaces de predecir el tiempo que hará,.. Pero ya sabéis, hoy en día, gracias a los modelos y a la potencia actual de los ordenadores, se pueden hacer una predicción bastante precisa para unos tres días, más es aventurar. Por otra parte diréis, pero bueno, ¿tú has dicho que se puede saber con más precisión? Sí, no es que haya hablado de más, el problema es que como he dicho antes a mayor precisión o mayor horizonte de predicción se necesita más tiempo para realizar los cálculos que son cada vez más complejos y, sinceramente, las predicciones van perdiendo su valor cuánto mas cerca estamos del punto predicho… el tiempo de mañana poco nos sirve pasado.

Por otra parte también son sistemas complejos los celestes. El espacio es un sistema con millones de estrellas y planetas, que pueden considerarse nuestras canicas, y todas y repito todas ellas ejercen una fuerza sobre un elemento de estudio que puede ser una sonda. Nuestro sistema es jodidamente complejo, ¿Qué se hace? A menudo se desprecian los sistemas más alejados y se usan modelos simplificados como pueda ser el Newtoniano. Volvemos al problema del ámbito, no es igual de sencillo calcular un viaje a la Luna que a Marte. En la imagen de la izquierda se ve un grafico que conforma las llamadas zonas de Lagrange para el sol y la tierra, éstas zonas son calculadas a partir de modelos complejos -dependiendo del número de cuerpos tenidos en cuenta- y definen las zonas en las que (las atracciones gravitatorias se “anulan”) el balance entre las fuerzas gravitatorias y la centrípeta del cuerpo de Lagrange se "anulan" , cuánto más preciso -más numero de cuerpos tenidos en cuenta- sea el modelo más cerca de cero estará la influencia gravitatoria en la zona marcada.

Por último otro de los clásicos ejemplos, el más complejo de todos son las redes humanas. Aunque son curiosas, porque cuánto más grande es el número de los elementos más fácil es de predecir. El comportamiento de los seres humanos es bastante aleatorio,.. Sólo hay que viajar en el metro para darse cuenta, y eso hace que en una población grande el comportamiento de uno y de otro se “compense”, el mejor ejemplo es el que yo siempre pongo y que nunca recuerdo dónde leí, la sociedad es como un río y las gotas de agua son los individuos, predecir el movimiento de una gota es difícil pero el del río es más sencillo.

Por último decir que los términos que se han descrito en el post son las bases del análisis de sistemas complejos, aproximaciones en torno a puntos de funcionamiento, selección de variables y uso de sistemas aleatorios para modelar un sistema, en el próximo post hablaré un poco más de esto y de alguna cosa más.


Un Saludo