La Bundesliga es la más competitiva, según un estudio matemático

Un nuevo método desarrollado por investigadores de tres universidades españolas mide la competitividad de las ligas de Inglaterra, España, Italia y Alemania. El análisis es útil tanto para la prensa especializada, público y los técnicos de los equipos, como para los organismos que se encargan de hacer clasificaciones internacionales.

La Bundesliga es la más competitiva entre cuatro de las principales ligas futbolísticas europeas: la inglesa, la española, la italiana y la alemana. A esta conclusión ha llegado un equipo de investigadores de la Universitat Politècnica de València, la Universidad Rey Juan Carlos de Madrid y la Universidad Politécnica de Madrid, tras desarrollar un método científico que facilita y fortalece los procedimientos para medir la competitividad.

El estudio, elaborado conjuntamente por grupos de investigación matemática de las tres universidades, ha sido publicado por la revista Chaos, una publicación internacional de referencia en su campo.

El método para medir la competitividad, en este caso aplicada a las ligas de fútbol, analiza cómo los equipos cruzan sus posiciones en la clasificación a lo largo de la temporada. Para su desarrollo, los investigadores se centraron en las dos últimas campañas de las cuatro principales ligas de fútbol europeas.

El método analiza cómo los equipos cruzan sus posiciones en la clasificación a lo largo de la temporada

“Podría decirse que nuestro método mide los vuelcos que ocurren en la clasificación. Las medidas que aportamos no se obtienen solo con la clasificación final de la liga, sino que tiene en cuenta la evolución; es como un electrocardiograma de la competición”, señala Francisco Pedroche, investigador del Institut de Matemàtica Multidisciplinària de la Universitat Politècnica de València.

Los autores de la investigación consideran que el método que han concebido  ofrece más información que otros basados en el porcentaje de victorias de cada equipo. El análisis de la competitividad, y en particular el concepto de equilibrio competitivo  de una liga, es muy usado en la teoría económica de las ligas de fútbol americano.

La novedad aportada en este sentido por los científicos de la URJC, la UPM y la UPV es que hasta ahora no existe ningún método aplicado a una serie de más de dos jornadas. El nuevo método permite, además, medir lo competitivo que ha sido cada equipo a lo largo de la temporada y también comparar la evolución de conjuntos en diferentes ligas.  

Útil para las clasificaciones

De este modo, el análisis que ofrece puede ser útil tanto para la prensa especializada, público en general y los técnicos de los equipos, como para los organismos que se encargan de hacer clasificaciones internacionales de equipos.

“Por ejemplo, la competitividad de la liga puede contribuir a la ponderación de los campeonatos que se utilizan para asignar el trofeo “Bota de oro” o para el coeficiente que se emplea para la clasificación de equipos en la Liga de Campeones. Además, el método podría usarse también para estudiar la posibilidad de dividir una liga en dos subligas con competidores más homogéneos”, apunta Pedroche.

El estudio ha contado con financiación del MICINN,  fondos FEDER y de la Junta de Andalucía. El equipo investigador ha estado formado por los profesores Regino Criado, Esther García y Miguel Romance de la Universidad Rey Juan Carlos y del Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid, y Francisco Pedroche, investigador del Institut de Matemàtica Multidisciplinària de la Universitat Politècnica de València. 

Tomado de Sinc La Ciencia es Noticia

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Teoría de redes para fortalecer el sistema bancario

Un estudio matemático de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) basado en teoría de redes sugiere que reestructurar determinados préstamos interbancarios ayudaría a contener la propagación de crisis económicas en el sistema financiero.

Desde la crisis financiera que estalló en 2008, numerosos gobiernos han inyectado dinero público en el sistema bancario para impedir la quiebra de algunas entidades y evitar un desplome colectivo. Por otro lado, para fortalecer la robustez del sistema bancario, los bancos centrales han elevado las exigencias sobre el capital en reserva, es decir, el porcentaje de dinero que los bancos deben guardar sin prestar.

“Este coeficiente de caja se ha aplicado a todas las entidades de manera uniforme, sin tener en cuenta cuáles son los bancos más importantes desde un punto de vista sistémico, y no se ha actuado sobre las relaciones entre entidades para reformar la red y hacerla más resistente a un shock financiero”, explica Anxo Sánchez, del Grupo Interdisciplinar de Sistemas Complejos de la UC3M.

En su estudio, aparecido en la revista PLoS ONE, se realiza un análisis sistemático sobre la manera en que la estructura de las conexiones financieras afecta a la propagación de crisis económicas, teniendo en cuenta cambios de varias variables de la red simultáneamente. 

De esta forma, en lugar de evaluar el volumen de negocio y la resistencia de cada banco por separado, se tiene en cuenta la manera en que una entidad influye sobre la salud de toda la red. Siguiendo la analogía del ecosistema, sería algo similar a analizar cómo afectaría la extinción de una especie a la cadena trófica y la viabilidad de un entorno natural. De hecho, el trabajo se enmarca en un proyecto de investigación en el que se compara la robustez de las redes económicas y ecológicas.

Epidemiología bancaria

Según los datos reales de redes corporativas analizados por los autores, entre los que también se halla un investigador del University College London, el sistema financiero actual podría mostrarse muy sensible a los pequeños cambios de estructura. La conclusión es que no solo debería actuarse sobre las entidades, sino también sobre las relaciones existentes entre ellas.

“Una manera muy buena de incrementar la robustez de la red y evitar que una quiebra se propague a todo el sistema podría ser retocar los enlaces entre entidades”, apunta el profesor Sánchez. Para ello, “se podrían reestructurar algunos préstamos interbancarios reorganizando la red en subgrupos, porque pedir a los bancos que aumenten sus reservas puede resultar menos útil de lo que suponen actualmente los reguladores. Incluso dependiendo del tipo de entidad afectada, podría llegar a no servir para nada”, subraya.

Según los investigadores, estos resultados proporcionan una nueva visión y argumentos a los responsables políticos para que puedan centrarse en la vigilancia no solo de los requisitos de capital que se dirigen a los nodos, sino también de las conexiones entre las empresas que componen la red financiera. Para llevarlo a la práctica, no obstante, sería necesario conocer con precisión los datos y las relaciones entre las entidades de interés, además del proceso definido en los enlaces (préstamos interbancarios, pertenencia de una empresa a otra, propiedades conjuntas, etc).

“En muchos casos esto nos resulta muy difícil o casi imposible por razones de confidencialidad, aunque los bancos centrales sí podrían trasladar la metodología que planteamos y estudiar la aplicabilidad de las políticas que sugerimos, dado que conocen hasta el último detalle de los datos del sistema”, concluye el profesor Sánchez.

Tomado de Sinc La ciencia es noticia

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Estadística

La estadística:  Ciencia que estudia la recolección, análisis e interpretación de datos, ya sea para ayudar en la toma de decisiones o para explicar condiciones regulares o irregulares de algún fenómeno o estudio aplicado, de ocurrencia en forma aleatoria o condicional. Sin embargo estadística es más que eso, en otras palabras es el vehículo que permite llevar a cabo el proceso relacionado con la investigación científica.

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Matemáticas, de la vida diaria a la crisis mundial

Con motivo del  Congreso Matemático de las Américas, que tuvo lugar la en agosto de este año )2013), me surgió la duda de qué tan cierta es esa intuición que todos podemos tener de que las matemáticas son importantes para la vida diaria más allá del cambio que nos dan en el mercado (es decir, más allá de las sumas y las restas).

Y algunos estudios recientes demuestran que pueden ser mucho más importantes de lo que cualquiera podía sospechar y ser relevantes no sólo para la vida diaria de las personas sino para el futuro de la sociedad.

HABILIDAD INFANTIL Y SALARIOS

Según un estudio publicado este año en la revista especializada Psychological Science, la habilidad para las matemáticas y la lectura que un individuo muestre a los siete años está más relacionada con el estatus socioeconómico que tendrá varias décadas más tarde que con su inteligencia, nivel educativo y el estatus socioeconómico de sus padres.

Stuart Ritchie y Timothy Bates, de la Universidad de Edimburgo, hicieron su investigación con datos del National Child Development Study, en el que se siguió a 17,000 personas en Inglaterra, Escocia y Gales por cerca de 50 años.

El estudio reveló que los participantes con mayores habilidades lectora y matemática a los siete años acabaron teniendo, 35 años después, ingresos más altos, mejores casas y trabajos, independientemente de otros factores.

ENTRE LAS CAUSAS DE LA CRISIS

Lo anterior confirma la intuición, pero el estudio alarmante fue publicado hace unas semanas en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, y refiere que la probabilidad de que una persona deje de pagar su hipoteca (en particular una de las famosas subprime) es más alta mientras menor sea su habilidad para realizar cálculos matemáticos.

Los autores, Kristopher Gerardi (del departamento de investigación del Federal Reserve Bank of Atlanta), Lorenz Goette (de la Facultad de Negocios y Economía de la Universidad de Lausana) y Stephan Meier (de la Escuela de Negocios de la Universidad de Columbia), no dudan en iniciar su artículo de la siguiente forma:

“Un índice sin precedentes en los impagos de hipotecas subprime estadounidenses precipitó una severa crisis financiera global a finales del 2008 […] Sin embargo, la razón fundamental por la que se dejaron de pagar tantas hipotecas es aún desconocida. Este artículo presenta evidencia empírica que muestra que la habilidad para llevar a cabo operaciones matemáticas básicas se asocia negativamente con la propensión que uno tenga a fallar en el pago de la hipoteca”.

Los autores analizaron un conjunto de datos de 339 personas que pidieron sus préstamos entre el 2006 y el 2007 y midieron sus habilidades matemáticas a través de entrevistas telefónicas.

Los autores aclaran: “No encontramos datos que soportaran la hipótesis de que la habilidad matemática tuvo un impacto en el pago de la hipoteca a través de la selección del contrato hipotecario. En cambio, nuestros resultados sugieren que los individuos con escasa habilidad numérica fallaron en sus pagos debido a comportamientos no relacionados con la selección inicial de su contrato”.

PERO NO TODO ES SU CULPA

Por supuesto que otros economistas, como el influyente Nobel Paul Krugman (en ¡Detengamos esta crisis ya!, de editorial Crítica), encuentran explicaciones para la falta de pagos no en los morosos sino en un sistema que se fue desregulando y que permitió que se dieran hipotecas a tasas altas a muchas personas que en principio no podían pagar, pero que benefició ampliamente a quienes las otorgaron.

Otro estudio publicado recientemente, hecho en la Universidad de Nueva York, revela que a latinos y negros se les negaron las hipotecas prime más que a sus equivalentes en nivel socioeconómico blancos, por lo que personas de esos grupos minoritarios fueron los principales receptores de las subprime.

Jacob Faber, autor del estudio que fue presentado en la reunión anual de la American Sociological Association dice, también categórico:

“La ausencia histórica de créditos accesibles en comunidades de color y para solicitantes de color, que creó un vacío en el que crecieron las ofertas subprime, no fue un accidente. Si bien no es posible, con este estudio, identificar responsables de causar perjuicios personales entre los otorgantes (las casas de crédito), las disparidades raciales en el otorgamiento de las (hipotecas) subprime son, sin embargo, parte de una larga trayectoria estructural de despojo basada en la raza”.

Faber analizó datos de 8,886 instituciones de crédito e incluyó 3 millones 819,923 solicitudes, de las cuales 41.63% fue denegado, 52.97% fue aprobado a tasa prime y 5.40% aprobado con tasa subprime (con una tasa de interés tres o más puntos por encima de la tasa de referencia de los bonos del tesoro).

Haya sido la codicia (y la habilidad matemática) de las casas de crédito o la impericia de los morosos lo que realmente precipitó la crisis, de lo que no cabe duda es de que la educación matemática es fundamental.

Tomado del Economista con fines académicos

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Las plantas usan las matemáticas para sobrevivir

Las plantas saben contar. Tienen una capacidad incorporada para las matemáticas, que las ayuda a regular las reservas de alimentos durante la noche.

Científicos en Reino Unido dijeron estar "sorprendidos" de encontrar un ejemplo de un cálculo aritmético tan sofisticado en biología.

Las aves podrían utilizar los mismos métodos para preservar los niveles de grasa durante la migración.Modelos matemáticos muestran que la cantidad de almidón consumido durante la noche se calcula a través de una división en un proceso que involucra productos químicos de las hojas, de acuerdo a un reporte de un equipo del John Innes Centre en la publicación e-Life.

Los científicos estudiaron la planta Arabidopsis, considerada una planta modelo para experimentos.

"Asombrados"

"Esto no es una prueba de la inteligencia de una planta. Simplemente sugiere que las plantas tienen un mecanismo diseñado para regular automáticamente la velocidad con la que queman carbohidratos en la noche. Las plantas no hacen matemáticas voluntariamente y con un propósito en mente, como lo hacemos nosotros"

Dr. Richard Buggs de Queen Mary, Universidad de Londres

Durante la noche, cuando la planta no puede utilizar la energía de la luz solar para convertir el dióxido de carbono en azúcares y almidón, debe regular sus reservas de almidón para asegurar que duren hasta el amanecer.

Los experimentos, realizados por científicos del Centro John Innes, en Norwich (este de Inglaterra), muestran que para ajustar su consumo de almidón de manera tan precisa la planta debe realizar un cálculo matemático: una división aritmética.

"Están haciendo realmente matemáticas de una manera simple y química: eso es increíble, a los científicos nos sorprendió ver eso", le dijo a la BBC la encargada del estudio, la profesora Alison Smith.

Los científicos usaron modelos matemáticos para investigar cómo una división puede llevarse a cabo dentro de una planta.

Durante la noche, los mecanismos dentro de la hoja miden la cantidad de almidón. Y la información sobre el tiempo proviene de un reloj interno, similar al del reloj biológico del cuerpo humano.

"Cálculo sofisticado"

Los investigadores sugirieron que el proceso está mediado por las concentraciones de dos tipos de moléculas, llamadas "S" para el almidón y "T" para el tiempo.

"Están haciendo realmente matemáticas de una manera simple y química: eso es increíble, a los científicos nos sorprendió ver eso"

Profesora Alison Smith, encargada del estudio

Si las moléculas de "S" estimulan la descomposición de almidón, mientras que las moléculas "T" evitan que esto ocurra, entonces la tasa de consumo de almidón se establece por la relación de moléculas "S" a "T". En otras palabras, "S" dividido "T".

"Este es el primer ejemplo concreto en la biología de un cálculo aritmético tan sofisticado", dijo el profesor Martin Howard, del John Innes Centre.

Los científicos creen que mecanismos similares pueden operar en los animales, como las aves que controlan las reservas de grasa durante la migración a larga distancia, o cuando se les priva de alimentos al incubar los huevos.

Al comentar sobre la investigación, el Dr. Richard Buggs de Queen Mary, Universidad de Londres, dijo: "Esto no es una prueba de la inteligencia de una planta. Simplemente sugiere que las plantas tienen un mecanismo diseñado para regular automáticamente la velocidad con la que queman carbohidratos en la noche". "

Las plantas no hacen matemáticas voluntariamente y con un propósito en mente, como lo hacemos nosotros", agregó.

Tomado de BBC.mundo

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Matemáticas usadas para combatir al cáncer

Aquí hay una buena razón para prestar atención en la clase de matemáticas. El pasado 14 de jumio de 2013, Nature Communications publicó un artículo realizado por investigadores de Ottawa que describe qué tan avanzado está el modelado matemático que se puede utilizar para combatir el cáncer. La matemática predice cómo diferentes tratamientos y modificaciones genéticas podrían permitir que los virus oncolíticos que matar el cáncer sin dañar las células buenas.

Tomada de https://noticiasdelaciencia.com/upload/img/periodico/img_14643.jpg

El equipo de los doctores John C. Bell y Mads Kaern, ambos de la Facultad de Medicina en la Universidad de Ottawa, ha encontrado estrategias idóneas de uso de modelos matemáticos avanzados para combatir al cáncer con la mayor eficiencia posible. Las matemáticas predicen cómo diferentes tratamientos y modificaciones genéticas podrían permitir a los virus oncolíticos (virus capaces de matar selectivamente a células cancerosas) superar las defensas naturales que las células cancerosas utilizan para protegerse de las infecciones virales.

Los virus oncolíticos son especiales por su citada capacidad de matar células cancerosas sin dañar a las sanas. Desafortunadamente, el cáncer es una enfermedad muy complicada y variada, por lo que algunos de esos virus funcionan bien en determinadas circunstancias pero no en otras. Como resultado, se han invertido muchos esfuerzos en tratar de modificar del mejor modo posible esos virus para hacerlos más seguros, de tal manera que nunca dañen tejidos sanos y al mismo tiempo sean aún más eficientes en la eliminación de células cancerosas.

Los investigadores de la Universidad de Ottawa en Canadá, usaron modelación matemática para desarrollar estrategias que hagan a las células cancerosas tan vulnerables a la infección de esos virus como sea posible, con ese resultado tan buscado de que esos virus exterminen con eficiencia a las células cancerosas pero sin afectar a las células sanas.

Mediante el uso de estos modelos matemáticos para predecir cómo cada modificación en esos virus repercutiría en las células normales y en las cancerosas, es factible, tal como estos investigadores han demostrado, encontrar "atajos" en diversas líneas de investigación, ayudando así a la comunidad científica a acelerar el proceso de investigación y descubrimientos.

Bell y Kaern establecieron un modelo matemático que describe un ciclo de infección, incluyendo la forma en que un virus se replica, se disemina y activa los mecanismos de defensa celular. A partir de ahí, estos científicos usaron su conocimiento acerca de las diferencias fisiológicas clave entre las células normales y las cancerosas para identificar cómo la modificación del genoma de los virus podría contrarrestar las defensas antivirales de las células cancerosas.

Las simulaciones del modelo fueron notablemente acertadas, mostrando la eficiencia de las modificaciones virales identificadas para erradicar el cáncer en un modelo de la enfermedad en ratones.

Esta prometedora línea de investigación ofrece muchas perspectivas nuevas. Apenas se han dado los primeros pasos por ella, al trabajar sobre un tipo específico de células cancerosas. Los científicos investigarán ahora otros tipos de células tumorales malignas bajo los mismos planteamientos básicos, a fin de acelerar los avances que permitan perfeccionar el ataque mediante virus contra las células cancerosas.

Fragmentos tomados de Noticias de la ciencia

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Premio Abel 2013 para Pierre Deligne, hacedor de puentes entre islas matemáticas

La Academia Noruega de Ciencias y Letras ha concedido el premio Abel al matemático belga Pierre Deligne, reconocido por sus colegas como un innovador arquitecto de puentes entre las distintas áreas de las matemáticas, puentes que revelan nexos profundos entre islas del conocimiento previamente percibidas como compartimentos estancos. Deligne trabaja actualmente en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton.

El galardón, a menudo referido como el Nobel de las matemáticas, reconoce las “contribuciones seminales” de Deligne a la geometría algebraica, que a su vez tuvieron un “impacto transformador en la teoría de números” y otros campos relacionados. “Sus poderosos conceptos, ideas, resultados y métodos”, sigue reconociendo la Academia, “siguen influyendo en el desarrollo de la geometría algebraica, y de las matemáticas en su conjunto”. La dotación del premio es de unos 800.000 euros, y el matemático belga lo recibirá el 21 de mayo del rey Harald de Noruega.

“Deligne inició su carrera en Bélgica”, comenta el director del ICMAT en Madrid, Manuel de León, “pero como les suele pasar a los medallistas Fields europeos, acabó en Princeton; los americanos se los llevan”. El premio Abel reconoce las contribuciones “de extraordinaria profundidad e influencia” a las ciencias matemáticas, y se concede desde 2003. La medalla Fields, que también se considera a veces el Nobel de las matemáticas, intenta más bien inyectar estímulo a los matemáticos jóvenes, explica De León.

El matemático José Ignacio Burgos, también investigador del ICMAT y muy familiarizado con las aportaciones de Deligne, explica que el premiado no sólo tendió nexos creativos para derribar algunas de las “fronteras internas” de las matemáticas (como la que separa la geometría del álgebra), sino también otras fronteras externas, con implicaciones en la física teórica.

“La geometría algebraica tuvo en principio unos objetivos simples”, dice Burgos. “Se trataba de saber qué figuras geométricas pueden ser soluciones de las ecuaciones polinomiales; pero esta materia ha alcanzado con el tiempo un grado de sofisticación soberbio, y subyace a la teoría de cuerdas de la física teórica”.La teoría de cuerdas es uno de los modelos con que los físicos intentan unificar la mecánica cuántica, que reina en los dominios de lo muy pequeño, con la relatividad general, que predomina a las escalas planetarias y cósmicas.

“Pierre Deligne es indisputablemente uno de los más grandes matemáticos del mundo”, sostiene sir Williams Timothy Gowers –conocido para la ciencia como W. T. Gowers—, profesor del departamento de matemática pura de la Universidad de Cambridge y medallista Fields. “Aunque uno nunca sabe quién puede ganar el premio Abel de un año dado, era virtualmente inevitable que Deligne se lo iba a llevar a su debido tiempo, así que el anuncio de hoy tiene tan poco de sorpresa como lo pueda tener un anuncio de este tipo”. Como verán, la prosa de W. T. Gowers tiene la precisión cortante de una ecuación polinómica.

Tomado de El País

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Un algoritmo matemático localiza los nodos más influyentes de una red

Un equipo de científicos de la Universidad de Leipzig (Alemania), la Universidad de Barcelona y el Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos (IFISC, centro mixto CSIC- Universidad de las Islas Baleares) ha desarrollado una metodología que permite clasificar los elementos de una red en función de su importancia para el funcionamiento del sistema. El artículo se publica en  la revista Scientitic Reports.

Red de conexiones aéreas entre aeropuertos en España (rojo : alta probabilidad, y azul, probabilidad baja).El estudio muestra que combinando los datos correspondientes a la estructura y dinámica de la red, un logaritmo matemático puede señalar sus nodos más “influyentes”, es decir, aquellos cuya actividad determina el éxito del sistema. La idea es similar a la que rige los buscadores de internet, que analizan y seleccionan las entradas más relevantes de cada tema.

“En este caso hemos aplicado un algoritmo matemático a las dinámicas y mecanismos habituales de una red”, explica el investigador del IFISC Víctor Eguíluz. “Y el resultado es una clasificación ordenada de los puntos de conexión con mayor peso”. Muchos procesos se propagan a través de estas redes de interacción complejas, como las enfermedades o la información.

“La ventaja de conocer los puntos más importantes del recorrido es el ahorro de esfuerzos tanto para potenciar como para bloquear el proceso –comenta el investigador. Por ejemplo, si conoces la red a través de la cual se transmite una enfermedad y tienes un número limitado de vacunas, puedes saber dónde tienes que aplicarlas para conseguir que la enfermedad se extienda lo menos posible”.

Red de conexiones aéreas entre aeropuertos en España (el rojo señala alta probabilidad, y el azul, probabilidad baja). (Imagen: J. Fernandez-Gracia, P. Fleurquin, M.A. Tugore)

Los resultados del trabajo sirven para cuantificar en qué medida puede controlarse la eficiencia de un sistema manipulando sólo un nodo. Un caso paradigmático de este aspecto es el tráfico aéreo. Cuando un aeropuerto sufre retrasos en sus vuelos, en función de su relevancia dentro del sistema, los demás aeropuertos lo notarán más o menos.

Por el momento, las conclusiones de este estudio son solo teóricas. Los investigadores se han basado en las dinámicas de sistemas complejos descritos en otras publicaciones anteriores. Aún así, el sistema permite analizar las probabilidades de dispersión de, por ejemplo, una enfermedad o una moda, desde un punto hacia el resto de la red. (Fuente: SINC/CSIC)

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Reproducen en el laboratorio el comportamiento estadístico de los terremotos

Investigadores de la Universidad de Barcelona publican en Physical Review Letters distintos experimentos en el laboratorio con materiales heterogéneos para encontrar modelos que describan el comportamiento de los terremotos.

La fractura mecánica de los materiales es un fenómeno complejo asociado a muchos accidentes y desastres naturales, que van desde la ruptura de pequeños dispositivos hasta los terremotos.

En un estudio liderado por investigadores de la Universidad de Barcelona, y publicado en la revista Physical Review Letters, se ha utilizado un material que, sometido a compresión, permite reproducir las cuatro principales leyes estadísticas de recurrencia sísmica: la ley de Gutenberg-Richter, la ley de Omori, la distribución de pausas entre sismos y la ley de productividad.

El trabajo ha sido dirigido por el investigador Eduard Vives, de la Facultad de Física de la Universidad de Barcelona, y en él han participado investigadores del Centro de Investigación Matemática (CERCA - Generalitat de Catalunya), de la Universidad de Cambridge, la Universidad de Viena y el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (México).

"El experimento simula una falla nueva que empezara desde cero"

El material, que se ha estudiado mediante un dispositivo desarrollado por el taller mecánico de los Centros Científicos y Tecnológicos de la UB, es un tipo de vidrio altamente poroso (40 % de porosidad), diseñado para aplicaciones industriales, denominado Vycor^®. La muestra, de una medida de 5 milímetros, se introduce entre dos placas y se comprime verticalmente aplicando un peso que aumenta con el tiempo de manera lineal. En las placas de compresión se sitúan unos sensores de emisión acústica, que serían el equivalente a los sismógrafos, que miden ondas acústicas ultrasonoras y que permiten detectar las fracturas en la muestra.

"El experimento que hemos llevado a cabo simula una falla nueva que empezara desde cero", explica el investigador de la UB Eduard Vives. "De este modo –continúa–, hemos podido observar la evolución temporal que tendría, que en el laboratorio es de unas horas y en los terremotos equivaldría a miles de años".

En sismología se estudian los efectos estadísticos espaciales a partir de datos de zonas con mucha actividad sísmica, como por ejemplo California, y de poca actividad. Según el investigador, "esta simetría en el espacio y el tiempo nos lleva a pensar que es posible que los terremotos se comporten siguiendo algún tipo de criticidad autoorganizada –tal y como apuntan algunas teorías–, y si se pudiera demostrar, sería un gran avance por la posibilidad de aplicar teorías ya existentes para este tipo de sistemas. 

La respuesta del material ha mostrado que sigue las cuatro leyes estadísticas principales de la sismología

Anteriormente, distintos trabajos han intentado establecer comparaciones entre terremotos y fracturas de materiales en el laboratorio, utilizando principalmente rocas naturales, pero los resultados o bien han sido incompletos o solamente han reproducido alguna de las propiedades de los terremotos. "Este material, en cambio, permite hacer experimentos controlando distintos parámetros, como la fuerza o la velocidad", concluye Vives. 

Cuatro leyes estadísticas de la sismología 

La respuesta del material ha mostrado que sigue las cuatro leyes estadísticas principales de la sismología. Por una parte, la energía detectada mediante las emisiones acústicas varía de acuerdo con la ley de Gutenberg-Richter, que relaciona el número de terremotos en función de la energía radiada y que decae según una ley de potencias. 

Para tener una idea de la diferencia de escala, la energía emitida por un gran terremoto (de magnitud 8) es equivalente a 1.000 bombas de Hiroshima, mientras que la máxima energía medida por la fractura del material en el laboratorio equivale a la energía de fisión de un único átomo de uranio. La diferencia de magnitud es equivalente, aproximadamente, a un factor de 10²⁷.  

En otro experimento con el mismo material se ha estudiado el número de réplicas después de que se produzca una fractura mayor y se ha visto que decae en el tiempo de acuerdo con la llamada ley de Omori para terremotos. "La diferencia es que el tiempo máximo de réplicas en nuestro caso es de unas cuantas horas, mientras que en los seísmos dura más de cien años"», apunta el investigador de la UB. 

Una tercera ley estadística es la de distribución de pausas entre seísmos (waiting times), que relaciona el tiempo entre dos eventos consecutivos. En este caso, se han comparado los resultados obtenidos en el laboratorio con los de la serie de terremotos de California, una de las más completas, y "teniendo en cuenta la diferencia de escalas, la concordancia es muy alta", afirma Vives.

Finalmente, también se ha podido comprobar la similitud con la ley de productividad, que muestra como el número de réplicas después de una fractura mayor crece en función de la energía de este evento principal.

Tomado de Sinc (Servicio de Información y Noticias Científicas) Ver artículo original acá

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2013, Año de las Matemáticas del Planeta Tierra

Más de un centenar de sociedades científicas, universidades, institutos de investigación y organizaciones de todo el mundo se han unido para dedicar el año 2013 como un año especial para las matemáticas del Planeta Tierra.

Nuestro planeta es el escenario de los procesos dinámicos de todo tipo, incluidos los procesos geofísicos en el manto, los continentes y los océanos, los procesos atmosféricos que determinan nuestro tiempo y el clima, los procesos biológicos que afectan a especies vivientes y sus interacciones, y el humano procesos de finanzas, la agricultura, el agua, el transporte y la energía. Los desafíos que enfrenta nuestro planeta y nuestra civilización son multidisciplinarias y multifacéticas, y las ciencias matemáticas juegan un papel central en el esfuerzo científico para comprender y hacer frente a estos desafíos.

La misión del proyecto MPE es:

* Fomentar la investigación para identificar y resolver cuestiones fundamentales sobre el planeta tierra
* alentar a los educadores de todos los niveles a comunicar las cuestiones relacionadas con la tierra del planeta
* Informar a la población sobre el papel fundamental de las ciencias matemáticas para afrontar los retos de nuestro planeta

MPE2013 ha alcanzado la amplitud de un año internacional con el patrocinio de la UNESCO. MPE2013 está dirigida por sus socios. Los socios, en su mayoría instituciones científicas, asociaciones culturales, organizaciones internacionales, asociaciones de docentes se han comprometido a organizar actividades científicas y de divulgación sobre el tema. Desde hace varios años ya, una intensa planificación de las actividades científicas se está llevando a cabo en todo el mundo. Muchos institutos de investigación será el anfitrión de programas a largo plazo, talleres y cursos de verano a lo largo de 2013. Las sociedades científicas o asociaciones de profesores introducir componentes MPE en sus congresos, relacionados con conferencias plenarias y públicas, y sesiones especiales. También se organizan actividades de divulgación sobre temas MPE. Un concurso internacional de exposiciones de calidad de museo (módulos) se producen a partir de un código abierto MPE virtual a la exposición, que se inaugurará oficialmente en la sede de la UNESCO en París el 5 de marzo de 2013.

MPE2013 nace de la voluntad de la comunidad matemática mundial para aprender más acerca de los desafíos que enfrenta nuestro planeta y los problemas matemáticos subyacentes, y para aumentar el esfuerzo de investigación sobre estos temas. En efecto, las tendencias recientes han aumentado la presión para comprender el planeta y su medio ambiente: la creciente población que compiten por los mismos recursos globales, aumento de la frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos dramáticos, y la evidencia que apunta a patrones más largos plazo del cambio climático en general. Los matemáticos tienen una experiencia en la modelización y resolución de problemas. MPE2013 crea oportunidades excepcionales para asociaciones a largo plazo, tanto dentro de las ciencias matemáticas y otras disciplinas científicas afines. Permitirá capacitar a una nueva generación de investigadores que trabajan sobre problemas científicos relacionados con el cambio climático y la sostenibilidad.

En paralelo con el componente científico, el componente de divulgación de MPE2013 muestra para el público y para las escuelas el papel de las ciencias matemáticas para ayudar a abordar algunos de los problemas más apremiantes del mundo. Esto permitirá motivar a los niños en las escuelas, proporcionando respuestas estimulantes a preguntas como "¿Qué es la matemática sirve?"

El tema "Matemáticas de Planet Earth" es interpretado tan ampliamente como sea posible. Además del cambio climático y la sostenibilidad, que incluye la geofísica, la ecología y la epidemiología, la biodiversidad, así como la organización global del planeta por los seres humanos. Los diferentes temas se han clasificado en cuatro temas.

Los cuatro temas de MPE2013:

* UN PLANETA PARA DESCUBRIR : océanos, meteorología y clima, los procesos del manto, los recursos naturales, sistemas solares
* UN PLANETA DE APOYO DE VIDA : ecología, biodiversidad, evolución
* UN PLANETA ORGANIZADO POR LOS SERES HUMANOS : sistemas políticos, económicos, sociales y financieros de la organización del transporte y las redes de comunicaciones, la gestión de los recursos, la energía
* Un planeta en peligro : el cambio climático, el desarrollo sostenible, las epidemias, las especies invasoras, los desastres naturales

Por lo tanto, Matemáticas del Planeta Tierra atrae a investigadores de una amplia gama de conocimientos especializados. Su mayor colaboración y esfuerzos en la creación de capacidades durará: Matemáticas del Planeta Tierra continuará más allá de 2013.

Toda la información el sitio oficial

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Premio Abel 2012 para el matemático Endre Szemerédi, por sus aportes a la computación

El Premio Abel de este año 2012,ha recaído en Endre Szemerédi(Budapest, 1940), del Instituto de Matemáticas Aplicadas Rényi Alfré (Hungría), según ha anunciado la Academia Noruega de las Ciencias y las Letras. El galardón reconoce las contribuciones a la informática y teorías de números de este pionero en las ciencias de la computación.

Szemerédi es investigador del Instituto de Matemáticas Aplicadas Rényi Alfré (Academia Húngara de Ciencias, Budapest) y catedrático del departamento de Ciencias de la Computación de Rutgers en la Universidad Estatal de Nueva Jersey (EEUU).

El galardón, considerado el nobel de las matemáticas y dotado con casi 800.000 euros, reconoce “sus contribuciones fundamentales a las matemáticas discretas (estudian estructuras que forman la base de la informática teórica y de la teoría de la información) y el profundo y duradero impacto de sus aportaciones sobre la teoría aditiva de números y la teoría ergódica (con medida 0 o 1)”.

El matemático húngaro fue uno de los primeros en darse cuenta de la importancia de la teoría en las ciencias de la computación. También ha hecho aportaciones relevantes a otras áreas de la matemática, con la publicación de más de 200 trabajos científicos.

El premio Abel, instituido en 2003, reconoce contribuciones “de extraordinaria profundidad e influencia en las ciencias matemáticas”. Endre Szemerédi recogerá el galardón en una ceremonia presidida por el Rey Harald el próximo 22 de mayo.

Matemáticas discretas e imaginación extraordinaria

La carrera de Endre Szemerédi como matemático empezó tarde. Cursó un año en la Facultad de Medicina y trabajó en una fábrica, antes de pasar finalmente a las matemáticas. Estudió en la Universidad Eötvös Loránd de Budapest, donde obtuvo el grado Master of Science (M.Sc.) en 1965. Después, se incorporó a la Universidad Estatal de Moscú, donde realizó el doctorado en 1970 bajo la dirección de Israel M. Gelfand.

Su excepcional talento matemático fue descubierto por su mentor, Paul Erdös, cuando era joven estudiante en Budapest. Szemerédi estuvo a la altura de las expectativas de su maestro, y demostró varios teoremas fundamentales de gran importancia. Muchos de sus resultados han generado investigación para la posteridad y puesto los cimientos de nuevas orientaciones en matemáticas.

En 2010, con motivo de su 70 cumpleaños, el Instituto de Matemáticas Aplicadas Rényi Alfréd y la Sociedad Matemática János Bolyai organizaron en Budapest un congreso para celebrar su éxito. Según el libro An Irregular Mind, publicado antes del congreso, “Szemerédi tiene un ‘intelecto fuera de lo común’, su cerebro está configurado de forma diferente al de la mayoría de los matemáticos. Somos muchos quienes admiramos su manera única de pensar, su extraordinaria imaginación”.

El investigador ha revolucionado las matemáticas discretas mediante la introducción de técnicas originales e ingeniosas y la resolución de numerosos problemas fundamentales. Esta parte de las matemáticas estudia estructuras como los grafos, las sucesiones, las permutaciones y las configuraciones geométricas. Las redes de comunicación, como internet, pueden ser descritas y analizadas gracias a las herramientas de la teoría de grafos, mientras que el diseño de algoritmos informáticos se basa esencialmente en el conocimiento de las matemáticas discretas.

Los trabajos de Szemerédi han llevado la combinatoria al centro de la escena de las matemáticas, revelando sus estrechos vínculos con campos como la teoría aditiva de números, la teoría ergódica, la informática teórica y la geometría de incidencia.

En 1975, Endre Szemerédi atrajo por vez primera la atención de muchos matemáticos gracias a su solución de la famosa conjetura de Erdős-Turán, demostrando que en todo conjunto de enteros con densidad positiva existen progresiones aritméticas arbitrariamente largas. Esto era sorprendente ya que, aun en el supuesto de progresiones de longitudes 3 o 4, los esfuerzos exigidos anteriormente, tanto de Klaus Roth como del propio Szemerédi, habían sido enormes.

La prueba de Szemerédi era una obra maestra de razonamiento combinatorio, y se reconoció inmediatamente su excepcional profundidad e importancia. Un paso clave en la prueba, actualmente conocida como el Lema de Regularidad de Szemerédi, es una clasificación estructural de los grafos grandes. Con el tiempo, este lema se ha convertido en una herramienta esencial tanto para la teoría de grafos como para la informática teórica, permitiendo resolver problemas mayores de ensayo de propiedades, y dando nacimiento a la teoría de los grafos límite.

Aparte de su impacto en las matemáticas discretas y la teoría aditiva de números, el teorema de Szemerédi inspiró a Hillel Furstenberg a desarrollar la teoría ergódica en nuevas direcciones. Furstenberg concibió una nueva demostración del teorema de Szemerédi, al establecer el teorema de recurrencia múltiple en la teoría ergódica, con lo que, inesperadamente, se vinculaban cuestiones de matemáticas discretas a la teoría de sistemas dinámicos. Esta conexión fundamental condujo a numerosos desarrollos adicionales, tales como el teorema de Green-Tao, que afirma la existencia de progresiones aritméticas arbitrariamente largas de números primos.

Szemerédi ha hecho muchas más aportaciones perspicaces, esenciales e influyentes, tanto en materia de matemáticas discretas como en informática teórica. Entre los ejemplos de matemáticas discretas se incluyen el teorema de Szemerédi-Trotter, el método semialeatorio de Ajtai-Komlós-Szemerédi, el teorema del producto-suma de Erdős-Szemerédi y el lema de Balog-Szemerédi-Gowers. Entre los ejemplos de informática teórica se incluyen la red de ordenación de Ajtai-Komlós-Szemerédi, el esquema de hashing de Fredman-Komlós-Szemerédi, y el teorema de Paul-Pippenger-Szemerédi-Trotter, que separa el tiempo lineal determinista del no-determinista.

Tomado de http://www.agenciasinc.es/Noticias/Premio-Abel-2012-para-el-matematico-Endre-Szemeredi-teorico-de-la-computacion

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