I Jornada sobre Cine (Con) Ciencia en la UAM


El grafiti de la tercera edición de Graffiti y Mates se expuso en la I Jornada sobre Cine (Con) Ciencia, como parte de las actividades de divulgación del encuentro. Se incidió en la importancia del uso de la imagen para llevar la ciencia a los grandes públicos. Fue el pasado 10 de abril en el campus de Cantoblanco y contó con mesas redondas, proyecciones, conferencias…

El cine y la imagen son vías muy efectivas para comunicar con grandes públicos. También mensajes científicos. Desde hace ya años los divulgadores científicos, periodistas y cineastas colaboran para ofrecer productos interesantes y entretenidos en los que la ciencia y la imagen van de la mano. La Asociación Española de Cine e Imagen Científicos (ASECIC) es una institución dedicada a fomentar esta relación, que desde hace unos meses ubica su sede en el campus de Cantoblanco de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM).

En este contexto, el pasado 10 de abril la UAM acogió la I Jornada sobre Cine (Con) Ciencia, co-organizada por la Asociación Española de Cine e Imagen Científicos (ASECIC),  la International Association for Media in Science (IAMS), la Unidad de Cultura Científica de la UAM y con la colaboración del ICMAT. Uno de los grafitis elaborados por el ICMAT, en su actividad Graffiti y Mates de 2011, fue expuesta durante la jornada.

Se celebró en la Unidad de Recursos Audiovisuales y Multimedia -UAM (frente a la facultad de Filosofía y Letras de la UAM) y fue inaugurada por Francisco García García, Presidente ASECIC, Alessandro Griffini, Presidente de la IAMS y Carmela Calés, Directora de la Unidad de Cultura Científica del UAM.

La Jornada Cine (con) Ciencia acompañó la Asamblea General anual de la ASECIC,  que fue transmitida en directo vía streaming en el canal ASECICMedia YouTube.

Durante la mañana, y a partir de las 9:30 horas, la jornada incluyó diversas actividades, abiertas al público en general, con conferencias y mesas de debate sobre la actualidad del audiovisual científico en España, así como una serie de proyecciones vespertinas de las obras premiadas en la reciente y última Bienal Internacional de Cine Científico (BICC) de Ronda en el pasado mes de noviembre 2014, y la exposición Graffiti y Mates.

Graffiti y Mates 2012 en el Real Jardín Botánico

Más información:

http://asecic.org/2015/04/jornada-asecic-iams-asamblea-general-asecic/

http://www.icmat.es/press%20outreach/outreach/GraffitiMaths

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Arte y geometría en tres minutos


Ars Qubica es un proyecto audiovisual de divulgación matemática diseñado por Pedro J. Miana (Universidad de Zaragoza) y Cristóbal Vila, experto en animación 3D. En un video de 3-4 minutos de duración, se pretende mostrar la fecunda relación entre arte y geometría. Para cubrir la financiación del proyecto –que ya cuenta con la colaboración de la FECYT y de la RSME- han abierto un crowdfunding en el que aun se puede colaborar. 

Fotograma del teaser de Ars Qubica

El audiovisual es una vía atractiva, directa y rica para hacer divulgación. En particular, la geometría es una disciplina especialmente favorable a este formato, ya que permite hacer representaciones bellas de ideas profundas con imágenes, y más en su relación con otros ámbitos como el arte. De esta idea parte el proyecto Ars Qubica.

“La geometría, esencia de las matemáticas, está presente en el arte en numerosas formas. Muchísimos de los motivos y composiciones del arte universal están basados en las combinaciones y propiedades de figuras geométricas básicas. Y estas composiciones, que llevan siglos realizándose, han influenciado notablemente en el arte y el diseño que ves a tu alrededor: en la tele, en los paquetes de comida, en las revistas de moda, o incluso en las paredes de tu baño”, señalan los impulsores del proyecto, Pedro J. Miana (Universidad de Zaragoza; Instituto Universitario de Matemáticas y Aplicaciones de la Universidad de Zaragoza) y Cristóbal Vila, experto en animación 3D.

Completa el equipo Fernando Corbalán, para la para la escritura del guión. El proyecto ya cuenta con el apoyo de la FECYT y la RSME, pero para cubrir el presupuesto total han puesto en marcha una petición de micromecenazgo, en el que aun se puede participar, hasta el 28 de mayo.

La obra, de unos 3-4 minutos de duración, será guiada por una forma, un “cubo maestro”, que a través del tiempo, del espacio y de la cultura, mostrará la esencia geométrica del arte. A partir de este video matriz, se elaborarán tres videos cortos que se difundirán a través de las redes sociales en el verano de este año 2015.

Más información:

Teaser del video en YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=nv2ClDyZHjM¡

Otras obras de Cristóbal Vila www.etereastudios.com.

Micromecenazgo en ilovescience https://ilovescience.es/campaigns/ars-qubica/

 

Entrevista en TVE: http://www.rtve.es/noticias/20150415/ars-qubica-geometria-del-arte-animacion-3d/1130320.shtml

 

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El ICMAT recibe a 45 alumnos de bachillerato


El pasado viernes 17 de abril un grupo de 42 alumnos y 2 profesoras del IES Pintor Luis Sáez de Burgos visitaron el ICMAT. Pudieron visitar el centro y participar en una actividad de divulgación –centrada en geometría y topología- impartida por dos de las investigadoras postdoctorales del centro: Dulcinea Raboso y Angélica Benito.

Alumnos del IES Pintor Luis Saez en uno de los desafíos planteados por Dulcinea Raboso y Angélica Benito

¿A qué se dedica un investigador en matemáticas? ¿Qué tipo de infraestructuras necesita para llevar a cabo su trabajo? ¿Qué ofrece un centro de investigación de matemáticas de excelencia? Estas preguntas fueron el punto de partida de la visita del IES Pintor Luis Sáez al ICMAT, el pasado 17 de abril.

Durante una hora y media, los 42 alumnos de primero de Bachillerato de Excelencia de Castilla y León se aproximaron a la investigación matemática con un programa diseñado especialmente para su visita. Empezó, a las 16:00, con una breve presentación de Manuel de León, director del ICMAT, seguida de una visita a las instalaciones (en particular, a las salas de computación, presentadas por la responsable de Informática, Arucas Chacón) y, para finalizar, una interactiva actividad de divulgación, dirigida por Dulcinea Raboso y Angélica Benito, investigadoras postdoctorales del ICMAT.

 

Arucas Chacón mostró el equipamiento informático del centro

En esta actividad se presentaron diferentes conceptos y construcciones topológicas, como la cinta de Moebius y la orientabilidad. Para ello las investigadoras introdujeron un sencillo juego de manos y propusieron pruebas en las que los estudiantes debían de conseguir liberarse, por parejas, de su unión con cuerdas.

 

La actividad fue fruto de la iniciativa de Maite de la Asunción Azpiazu, profesora del departamento de matemáticas del IES Pintor Luis Sáez de Burgos y coordinadora del proyecto Estalmat (estimulación del Talento Matemático) de la sede de Burgos. Contó con el apoyo y coordinación de la Unidad de Cultura Matemáticas del ICMAT, en colaboración con todas las personas involucradas en su desarrollo.

Ágata A. Timón es responsable de Comunicación y Divulgación de

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Sylvia Nasar muestra las matemáticas a través de grandes historias


La autora de Una mente prodigiosa, Sylvia Nasar (Universidad de Columbia) visitó Madrid el pasado 16 de abril para ofrecernos una excelente conferencia  titulada “Nerds como estrellas del rock: las matemáticas en la cultura pop del siglo XXI”. La charla estaba organizada por el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT), la Vicepresidencia Adjunta de Cultura Científica del CSIC (VACC) y la Residencia de Estudiantes, y en ella se trató la vida de tres héroes matemáticos como John Nash, Grigori Perelman y Alan Turing.

El 16 de abril tuvo lugar la conferencia de Sylvia Nasar, catedrática en la Universidad de Columbia, en La Residencia de Estudiantes. El encuentro, que empezó a las 19:30, se englobó dentro de la serie de Matemáticas en la Residencia, que organiza de forma periódica el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT), la Vicepresidencia Adjunta de Cultura Científica del CSIC (VACC) y la Residencia de Estudiantes.

En la charla, titulada  Nerds como estrellas del rock: las matemáticas en la cultura pop del siglo XXI”, habló sobre distintos héroes y figuras destacadas en las matemáticas como por ejemplo John Nash, Grigori Perelman y Alan Turing.

Nasar compartió con la audiencia detalles y reflexiones que seguramente eran desconocidos para la mayoría, como por ejemplo sobre la vida personal de los matemáticos. La sala estaba llena de gente de todas las edades prestando mucha atención.

Al ser la ponente extranjera hubo traducción simultánea disponible para quien la requiera. De todas formas Nasar habló de una forma muy clara y fácil de entender. La ponente fue presentada por Pablo Jáuregui, redactor jefe de ciencia en el diario El Mundo.  Al finalizar, hubo una ronda de preguntas en relación a la conferencia, que ella muy amablemente respondió. La duración total fue de dos horas, en las que Nasar reflexiono sobre el atractivo actual de ciertos personajes matemáticos, cosa que no siempre ha sido así: “antes, cuando un chaval decía a su padre que quería ser matemático, su respuesta era que lo mismo podría ser  concertista de piano”, contaba Nasar. Es decir, hace 50 años se creía que estudiar matemáticas no servía para nada, al menos no para encontrar un buen trabajo. Sin embargo, como sabemos actualmente, sin las matemáticas no estaríamos donde estamos.

Grisha, ¿dónde estás?

Gran parte de la conferencia se dedicó a hablar del matemático Grigori Perelman, al que Nasar describió como “un patito feo que luego se convirtió en un cisne gris”, ya que nunca fue valorado, hasta que resolvió la hipótesis de Poincaré, que  hizo que le fuera concedida la Medalla Fields en el XXV Congreso Internacional de Matemáticos , considerada el mayor honor al que puede aspirar un matemático. Perelman rechazó el premio porque no quería convertirse en una “mascota” para el mundo de las matemáticas.

En su intervención también narró la búsqueda del esquivo genio, que en aquel entonces se negaba a hablar con nadie: ni periodistas ni matemáticos. Nasar fue la única periodista que consiguió hacer una entrevista a Perelman después de la resolución de la hipótesis. También contó su experiencia como biógrafa de John Nash.

La conclusión general de la charla fue que las matemáticas pueden llegar al público general a través de grandes historias bien narradas.

Sylvia Nasar junto a Pablo Jauregui

Patricia Delgado es miembro de la Oficina de Comunicación del ICMAT

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La autora de Una mente prodigiosa ahondara en la figura del ‘genio – nerd’


Hoy, 16 de abril, los amantes de la divulgación matemática más popular tienen una cita ineludible: nos visita Sylvia Nasar, autora del libro Una mente prodigiosa, en el que se basa el biopic sobre John Nash ganador del Oscar en 2001 a mejor película, mejor director, mejor actriz de reparto y mejor guión adaptado. Impartirá una conferencia titulada Nerds como estrellas del rock: las matemáticas en la cultura pop del siglo XXI,  conducida a través de ejemplos como la reciente película sobre Alan Turing, el propio John Nash o Grigori Perlman. Sylvia Nasar es periodista (New York Times, The New Yorker, Vanity Fair y Newsweek), Catedrática de Periodismo Económico en la Universidad de Columbia y escritora. La actividad, que se celebra en la Residencia de Estudiantes (C/del Pinar, 21-23, Madrid) a partir de las 19:30, está dirigida a todos los públicos. El acceso será gratuito hasta completar aforo.

Sylvia Nasar, periodista y autora del best seller Una mente prodigiosa, que relata la vida del matemático y premio Nobel de Economía y Abel de Matemáticas John Nash visita hoy Madrid. Esta tarde, a partir del as 19:30, ofrecerá una conferencia en la Residencia de Estudiantes (Pinar, 21 – Madrid), presentada por Pablo Jáuregui, redactor jefe de ciencia en el Diario El Mundo.

La cita está dirigida a todos los públicos como parte de las actividades de divulgación que organiza el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) en colaboración con la Vicepresidencia Adjunta de Cultura Científica del CSIC y la Residencia de Estudiantes, para  acercar la belleza y la utilidad de la matemática a audiencias generales.

En la charla, la investigadora, periodista y escritora hablará de la representación más habitual en la cultura popular de la figura del matemático: el nerd, el empollón, el rarito. ¿Por qué siempre se recurre a este perfil? ¿Qué nos fascina tanto de figuras como Alan Turing, John Nash o Grigori Perelman? ¿Qué dice eso de nuestra cultura contemporánea? Estas son las cuestiones que plantea Sylvia Nasar en su conferencia Nerds como estrellas del rock: las matemáticas en la cultura pop del siglo XXI”, donde ahondará a través de varios ejemplos en la figura del genio-nerd como mito en los medios de comunicación.

Sylvia Nasar fue corresponsal de economía para el New York Times y es Catedrática de Periodismo Económico en la Universidad de Columbia. Su trabajo se ha publicado en medios como The New Yorker, Vanity Fair y Newsweek. Su libro más reciente es La gran búsqueda. Una historia del pensamiento económico.

Sobre Matemáticas en la Residencia

Matemáticas en la Residencia es un ciclo de conferencias de divulgadores de matemáticas del más alto nivel internacional organizada por el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) en colaboración con la Vicepresidencia del CSIC de Organización y Cultura Científica y la Residencia de Estudiantes. Desde la creación del programa, en 2009, ha contado con importantes divulgadores de la matemática como Marcus du Sautoy, J.M. Sanz-Serna, Pierre Cartier, Guillermo Martínez, Edward Frenkel, Christiane Rousseau, Antonio Durán, John Allen Paulos, Martin Grötschel, Jin Akiyama y Francisco Martín Casaldelrey.

La Vicepresidencia Adjunta de Cultura Científica del CSIC, impulsa, organiza y difunde las actividades de comunicación social y didáctica de la ciencia de los centros e institutos de investigación de la institución. El CSIC quiere ser un elemento clave en el desarrollo de programas de participación ciudadana y fomento de la cultura científica y de nuevas vocaciones científicas.

La Residencia de Estudiantes es una fundación creada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Desde su fundación en 1910 por la Junta para Ampliación de Estudios hasta 1936, fue el primer centro cultural de España y una de las experiencias más vivas y fructíferas de creación e intercambio científico y artístico de la Europa de entreguerras. Hoy en día es un centro vinculado al fomento y la difusión de las artes y las ciencias,  que sirve de alojamiento a investigadores y artistas de todo el mundo, organiza numerosos actos públicos y desarrolla proyectos propios, entre otras actividades.

 

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Sanz Serna habla de integradores numéricos en los coloquios ICMAT-UAM


El próximo Viernes 17 de Abril Jesús M. Sanz Serna (Universidad Carlos III de Madrid-ICMAT- Universidad de Valladolid) impartirá la conferencia “Bosques, palabras, árboles y letras”, sobre la construcción de integradores numéricos, en relación con el análisis de los métodos numéricos. Será dentro del programa de Coloquios conjuntos UC3M-ICMAT, a las 12:00 en el aula Azul del ICMAT.

Fuera de los métodos lineales, en principio, la construcción de integradores numéricos es una tarea prolija. Así lo prueban los errores que contiene el trabajo original de Kutta (1901) sobre estos. Hasta la década de los 60 del pasado siglo no se descubrieron las herramientas algebraicas y combinatorias que permiten afrontar la tarea de modo sencillo y sistemático. Estas ideas se basan en el uso del concepto de árbol.

Algunas de esas técnicas han encontrado después aplicaciones en campos diversos, como la teoría cuántica de campos y la geometría no conmutativa. En el análisis de los métodos numéricos, la importancia de estos enfoques no ha hecho sino crecer en los últimos años, sobre todo en relación con la Integración Geométrica. El próximo viernes 17 de abril, Jesús M. Sanz Serna (Universidad de Valladolid- Universidad Carlos III de Madrid – ICMAT) hablará sobre estos temas. En la conferencia “Bosques, palabras, árboles y letras “ expondrá, de modo sencillo, la ruta que lleva de los cálculos de Kutta al cuerpo de doctrina actual.

La charla se engloba en el programa de coloquios conjuntos ICMAT-UAM. Será a las 12:00 en el aula Azul del ICMAT.

Sobre el ponente

Jesús M. Sanz Serna nació en Valladolid el 12 de junio de 1953. Licenciado y Doctor en Matemáticas en la Universidad de Valladolid, es Catedrático de esta Universidad desde 1982. Desde el 1 de septiembre de 2014 ha pasado a ocupar una Cátedra de Excelencia en la Universidad Carlos III de Madrid y es miembro del ICMAT, centro con el que mantiene desde hace unos años una colaboración muy estrecha.

Ha trabajado en diferentes campos de la Matemática Aplicada. Destacan sus investigaciones sobre la integración numérica de problemas Hamiltonianos, que presentó en una conferencia en el ICM (International Congress of Mathematicians) de Zurich de 1994, lo que le convirtió en el primer matemático español invitado como conferenciante al congreso. Estos mismos trabajos le hicieron merecedor del premio Dahlquist de SIAM (Society for Industrial and Applied Mathematics) en su primera convocatoria. Además, dieron lugar a un campo muy activo de investigación, ahora llamado Integración Geométrica (una denominación que se debe al propio Sanz Serna).

En 1998 fue elegido por Rector de la Universidad de Valladolid, cargo que mantuvo durante dos mandatos. En esa posición presidió además el Grupo Santander, de unas cincuenta universidades europeas, y fue miembro del Comité Permanente de la Conferencia de Rectores. En 2007 ingresó en la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, en 2008 en la Academia de Medicina y Cirugía de Valladolid y en 2012 en la European Academy of Sciences. Ha sido elegido Fellow of SIAM (2009, inaugural class), del Institute of Mathematics and its Applications (2011) y de la American Mathematical Society (2012). En 2013 fue galardonado con el Premio de Investigación del Consejo Social de la Universidad. En ese mismo año, el congreso SciCADE2013 tuvo una sesión especial sobre su trabajo en la que hablaron J. C. Butcher, E. Hairer y A. M. Stuart, con ocasión de su 60 cumpleaños.

“Bosques, palabras, árboles y letras”, Jesús M. Sanz Serna (Universidad UC3M-ICMAT). Viernes 17 de Abril, 12:00, Aula Azul , ICMAT.

Patricia Delgado es miembro de la Oficina de Comunicación del ICMAT

 

 

 

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Modelos matemáticos para calibrar las opiniones de expertos en situaciones de incertidumbre científica


Desde el pasado domingo 12 de abril y hasta el miércoles 15 se celebra en el ICMAT la Escuela de investigación internacional sobre aplicaciones a problemas reales de las llamadas metodologías de juicio experto (en inglés, International Early Stage Researcher Training School on Applying Expert Judgement Methodologies to Real Problems). A partir del miércoles y hasta el viernes, le sigue el primer congreso sobre modelización de opiniones de expertos en situaciones de incertidumbre geográfica y por adversarios (Workshop on Expert Judgement for Geographical and Adversarial Problems) en España. Este es un  campo de investigación en auge desde el 11S y de especial importancia en el campo de la ciberseguridad. Las aplicaciones van mucho más allá: saber cuándo un vertido alcanzará un punto, pronosticar el alcance de una pandemia o adelantarse a la reacción de adversarios para situar dispositivos policiales…  Entre otros 20 científicos, asistirán Roger Cooke, padre de esta disciplina y Eva Chen, que desarrolla un programa para pronosticar cambios de gobiernos. Ambos, ofrecerán una charla magistral el día 13.

Roger Cook es líder mundial y pionero en este campo

Entre los días 12 y 17 de abril el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) acogerá el primer congreso sobre “Modelización de opiniones de expertos en situaciones de incertidumbre geográfica y por adversarios”, que reunirá en Madrid a los 20 científicos internacionales más destacados en este campo. Un campo de investigación en auge desde el 11S que, según David Ríos, co-organizador del congreso y responsable de la Cátedra AXA–ICMAT, “es de vital importancia cuando la incertidumbre no permite pronosticar las consecuencias de una decisión”.

Son de sobra conocidas las múltiples ocasiones en las que los responsables políticos recurren a la opinión de expertos en situaciones de emergencia relacionadas con la seguridad, el medio ambiente y la salud. Pero no siempre hay datos, evidencias científicas o disponibilidad de tiempo para realizar el análisis esperado, y los aspectos psicológicos del experto se convierten en variables determinantes durante el proceso de decisión. En estos casos de incertidumbre científica “modelizar la opinión y mitigar los sesgos psicológicos de los expertos, ofrecerá un mejor apoyo en la toma de decisiones y servirá también para asesorar sobre cómo comunicar a la sociedad determinadas situaciones de emergencia” señala Ríos.

Los días previos al congresos, entre el 12 y el 15 de abril, tendrá lugar “La Escuela de Doctorado Internacional en Aplicación de Metodologías de Juicio Experto en Problemas reales”, a la que asistirán una treintena de jóvenes investigadores de 16 países. Son los futuros expertos en este novedoso campo que trata de crear un puente entre la incertidumbre científica y la decisión basada en evidencias. Una disciplina que, aun siendo relativamente novedosa, ya ha dado buenos resultados en campos como la seguridad nuclear, la seguridad aérea, el vulcanismo o la seguridad alimentaria, “y en el que la ciberseguridad ya tiene puesto el punto de mira” según afirma Manuel de León, director del ICMAT.

El congreso se articula en las dos áreas que ofrecen una mayor incertidumbre: las variantes espacio-temporales y la presencia de adversarios inteligentes. Prever lo que tardará en llegar un vertido tóxico a un punto en concreto, pronosticar el alcance de una pandemia para establecer medidas preventivas o  adelantarse a la reacción de los adversarios para situar dispositivos policiales, son algunos de los ejemplos que se expondrán durante estos días.

Entre los invitados al congreso destaca la presencia de Roger Cooke, líder mundial y pionero en este campo, conocido por sus investigaciones sobre el  desarme  químico y los riesgos nucleares. Eva Chen, presentará un proyecto que desarrolla para el gobierno de EEUU sobre la combinación de predicciones para pronosticar cambios de gobiernos y cuya metodología serviría también para prever reacciones sociales frente a situaciones de emergencia globales, como podría ser la respuesta social ante una pandemia.

Tanto Roger Cooke, como Eva Chen y los organizadores del congreso: David Ríos y Simon French ofrecerán conferencias magistrales sobre sus trabajos los días 13 y 14 de abril, durante la Escuela Doctoral.

Entre el 15 y el 17 de abril, tendrán lugar las ponencias, entre otros, de Alec Morton, especialista en modelización de epidemias; Einar Snekkenes, que ofrecerá una charla sobre el rol  del análisis de riesgos en ciberseguridad; Nicole Van Elst, que investiga sobre la predicción de comportamientos o Stephanie Haywood, quien está trabajando sobre la aplicación de métodos de incertidumbre geográfica para elaborar un mapa del radón en Reino Unido.

En la foto, David Ríos Insua (ICMAT-CSIC, Cátedra AXA), coorganizador del congreso junto con Simon French (Universidad de Warwick)

Organización:

El Congreso y la Escuela de Doctoral Internacional se enmarcan en la acción IS1304 COST (European Cooperation in Science and Technology) “Expert Judgment Network: Bridging the Gap Between Scientific Uncertainty and Evidence-Based Decision Making”, y cuentan además con el apoyo del programa de Excelencia Severo Ochoa del ICMAT-CSIC, la Cátedra AXA-ICMAT y el proyecto DLMMC del ESPRC.

Lugar de celebración: Instalaciones del ICMAT: Campus Canto Blanco – UAM C/ Nicolás Cabrera, 13-15 (28049 Madrid)

Acceder a la Web del congreso

Acceder a las Web de la Escuela Doctoral

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“Me he dedicado a temas que surgen del mundo tangible”


En el número 8 del ICMAT Newsletter, el Autorretrato se dedicó a Jerry Bona, Catedrático en la Universidad de Illinois en Chicago.

Jerry Bona nació en 1945 en Little Rock, Arkansas (EE.UU.) Leyó su tesis doctoral en 1971 en la Universidad de Harvard, bajo la dirección de Garrett Birkhoff. Actualmente es Catedrático de Matemáticas en la Universidad de Illinois en Chicago.

P: ¿Por qué escogió las matemáticas entre otras materias?

En realidad estudié el grado de informática en la universidad, y empecé la escuela de postgrado en Física Aplicada en Harvard. Pero me di cuenta de que la mayoría de lo que estaba haciendo eran matemáticas, así que decidí dedicarme a ellas en la tesis doctoral.

P: Dejando al margen las matemáticas, ¿qué otras actividades le gustan?

Sin orden prioridad: leer ficción, viajar, los deportes, caminar y hacer senderismo, el cine, el teatro, la historia del arte, confiar, beber vino.

P: ¿Recomendaría una película, un libro o una obra de teatro?

Se me ocurren muchas, aunque recientemente he leído una novela española que me ha impresionado bastante, “La sombra del viento”, de Carlos Ruiz Zafón. Otras a destacar son las series de “Los pilares, de Ken Follett, y los cuentos que la continúan.

P: ¿Cómo fue su primera experiencia con la investigación matemática?

Leon Cooper, mi supervisor de tesis en la Universidad de Washington (Saint Louis), me dio un problema de Investigación Operativa para estudiar. Se acabó convirtiendo en mi tesis doctoral.

P: ¿Qué destacaría de sus comienzos en la investigación?

Solo me interesaban las matemáticas porque nos permiten dar detalles precisos del mundo que nos rodea. Galileo ya insinuó algo así como que “el libro de la naturaleza está escrito en lenguaje matemático”.

P: ¿Qué científico le ha impresionado más durante su trayectoria profesional?

Han sido demasiados como para elegir solo a uno entre todos, pero quién más me ha influenciado a nivel personal ha sido T. Brooke Benjamin.

P: Si pudiera dialogar durante una hora con un matemático del pasado, ¿a quién escogería y de qué hablaría con él?

El término “del pasado” puede resultar muy relativo en este contexto. Si Leibnitz entra en esta categoría, entonces le escogería a él, para discutir de cálculo. Si retrocedemos todavía más en el tiempo, sería muy divertido hablar del mismo tema con Eudoxus.

P: ¿Hay algún teorema o formula que le guste especialmente?

No.

P: ¿Cuál es su libro matemático preferido?

Para mí responder a esta pregunta es lo mismo que tener que decidirme entre unas galletas o una tarta.

P: ¿Cómo describiría su trabajo de investigación en pocas palabras?

Me he dedicado a temas que surgen del mundo tangible. Mi mayor esfuerzo se dedica a transformar este tipo de cuestiones en problemas matemáticos. Las áreas concretas que más me han atraído son la mecánica de los fluidos –especialmente las olas de agua (water waves)-, la teoría económica y ciertas partes de la biología y la ciencia médica. Cada uno de los problemas necesita del empleo de diversas técnicas matemáticas.

P: ¿Qué resultados recientes destacaría de su campo?

Últimamente ha habido muchos progresos para entender la relación entre varios modelos matemáticos para la propagación de olas de agua.

P: ¿Qué problema matemático cree que constituye el reto más grande actualmente?

Contamos con muchísimos problemas desafiantes y esto supone una suerte para las matemáticas.

P: ¿De qué temas matemáticos fuera de su campo le gustaría aprender más?

Siempre he tenido un interés que perdurará para siempre por ciertas cuestiones de la topología.

P: ¿Qué interacción entre distintas ramas de las matemáticas cree que será más fructífera en el futuro?

A lo largo de mi carrera, he observado un incremento de conversaciones entre diversas especialidades de las matemáticas,  así como con sus áreas de aplicación.

P: ¿Tiene algún mensaje o algún consejo a dar a los jóvenes matemáticos?

Qué intenten encontrar en su trabajo elementos de los que puedas disfrutar. Hacer investigación es muy duro, incluso cuando amas lo que estás haciendo.

Boletín ICMAT

El Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) lanza este boletín con el que quiere mostrar a la comunidad científica y a todos aquellos interesados en el avance de esta disciplina la actividad investigadora de excelencia que se lleva a cabo en el centro. El boletín quiere ser un reflejo de lo que ocurre en el ICMAT y, de manera más amplia, en un centro de excelencia de investigación matemática. Se presentan temas de interés relacionados con la investigación matemática actual, la actividad científica del centro y algunos de los perfiles desatacados de la comunidad científica, presentados para público general con interés por la ciencia.  Los autores de estos artículos son los propios investigadores del Instituto u otros matemáticos que colaboren con el ICMAT, además de un equipo especial dedicado a la comunicación de las matemáticas.

Puede suscribirse a la lista de distribución en este enlace

Puede descargar el último número en http://www.icmat.es/outreach/newsletter/num8

Y todos los números publicados hasta ahora en http://www.icmat.es/outreach/newsletter

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Matemáticas para un mejor rendimiento de la ganadería


Reseña científica del ICMAT Newsletter #8

Título: Control strategies for a stochastic model of host-parasite interaction in a seasonal environment

Autores: Antonio Gómez Corral (ICMAT-UCM) y Martín López García (Universidad de Leeds).

Fuente: Journal of Theoretical Biology 354, 1–11

Fecha de publicación: agosto de 2014.

El nematodo gastrointenstinal es uno de los tipos de parásitos más habituales en corderos menores de un año de vida. Se adhiere a sus estómagos cuando ingieren pastos contaminados por las heces de animales ya infectados. Es un proceso que varía en función de la localización geográfica y la estación –cuanto más llueve hay más pastos, pero también más agua en los mismos-, pero que es inevitable: todos los corderos tienen una carga, mayor o menor, de estos parásitos. Los gusanos pueden hacer enfermar al animal, reducir su peso e incluso provocarle la muerte, si su carga no se mantiene por debajo de una cantidad determinada. Para controlarlo, los ganaderos suelen intervenir con varias estrategias, muchas veces combinadas: medicar al cordero, trasladarle a otro espacio menos contaminado y aislarle, entre otras.

Cada una de estas estrategias tiene su coste y se ha de aplicar en un momento concreto, lo que determinará su efectividad. Antonio Gómez Corral (ICMAT-UCM) y Martín López García (Universidad de Leeds) han estudiado las diferentes estrategias de control del parásito Nematodirus spp. mediante un modelo probabilístico de interacción receptor-parásito y han comparado sus resultados con aquellos obtenidos experimentalmente. El modelo propuesto en Journal of Theoretical Biology, no lineal y estocástico, emplea procesos de Poisson no-estacionarios para describir la adquisición de parásitos, la muerte del receptor inducida y no inducida (muerte natural) por el parásito, y la muerte y reproducción de los parásitos en el portador. “El objetivo es mejorar la calidad del animal, para lo que es necesario cuantificar el nivel de infección en cada instante de tiempo t, decidir qué tratamiento suministrar y cuándo”, señala Antonio Gómez Corral, investigador de la Universidad Complutense de Madrid y miembro del ICMAT.

El modelo probabilístico conduce a un problema de optimización bi-objetivo: por un lado se trata de mejorar la salud del animal, y por otro, minimizar el coste de su tratamiento. Cuanto más sano se quiera que esté el cordero más se tendrá que invertir en su tratamiento, y al revés, cuanto menos se destine a su tratamiento, peor será su estado. Para cuantificar la efectividad de la estrategia, los investigadores han definido funciones probabilísticas que dependen del momento t(0) en el que se haga la intervención. También con funciones probabilísticas definen el coste de dicho tratamiento aplicado en el momento t(0). Para describir la evolución de la carga de parásitos antes y después de t(0) se consideran procesos estocásticos, que dependen de factores estacionales, la edad del animal, su peso, la ingesta de alimentos, etc.

Existen dos ideas básicas para seleccionar t(0): minimizar el coste de la intervención y mantener un nivel mínimo (lo más alto posible) de efectividad; o maximizar la efectividad y establecer un coste máximo asumible. Los investigadores presentan, para una selección de t(0) apropiada, dos estrategias de control que equilibran la efectividad y el coste de la intervención. Su aproximación se basa en principios probabilísticos sencillos, y además permite determinar las fluctuaciones de temporada de la carga de nematodos gastrointestinales en corderos. Los resultados analíticos se obtienen en base a la distribución transitoria del número de parásitos que infectan al animal en un instante t de tiempo arbitrario. Dependiendo de la estrategia en estudio, se requiere de la solución transitoria de algunas variantes no-homogéneas en el tiempo del proceso de nacimiento-muerte con killing donde las tasas de nacimiento, muerte y killing son funciones no-estacionarias y dependientes del estado.

Los investigadores

Antonio Gómez Corral es Doctor en Matemáticas por la Universidad Complutense de Madrid (UCM), donde obtuvo una plaza de Profesor Titular de Universidad en 1998 en el Departamento de Estadística e Investigación Operativa I, puesto que mantiene desde entonces. Sus actuales áreas de investigación se centran en la biología matemática y, en particular, en el uso de modelos estocásticos en epidemias y dinámica de poblaciones. En estos campos ha publicado sus artículos en revistas como Advances in Applied Probability, Journal of Mathematical Biology, Journal of Theoretical Biology, Physica A, Stochastic Models, etc.  Además es Editor Asociado en las revistas Applied Mathematical Modelling, Asia-Pacific Journal of Operational Research y Top. Junto a Jesús R. Artalejo, es autor del libro “Retrial Queueing Systems: A Computational Approach”, Springer-Verlag, 2008.

Martín López García (Universidad de Leeds) terminó su licenciatura en Matemáticas en la Universidad de Alicante en 2009. Hizo su tesis doctoral, bajo la supervisión de Antonio Gómez Corral, en la Universidad Complutense de Madrid. Tras finalizarla en 2013, obtuvo una plaza de investigador postdoctoral en el grupo de biología matemática y medicina de la Universidad de Leeds, como parte del proyecto “Vascular Receptor-Ligand Programming: Stochastic Modeling of Cellular Fate”, financiaciado por The Leverhulme Trust. También es miembro del Grupo de Modelización Estocástica de la UCM, y colabora con el proyecto “Modelos Estocásticos de Epidemias y Poblaciones” del Ministerio de Economía y Competitividad, dirigido por Antonio Gómez Corral, entre otros.

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Boletín ICMAT

El Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) lanza este boletín con el que quiere mostrar a la comunidad científica y a todos aquellos interesados en el avance de esta disciplina la actividad investigadora de excelencia que se lleva a cabo en el centro. El boletín quiere ser un reflejo de lo que ocurre en el ICMAT y, de manera más amplia, en un centro de excelencia de investigación matemática. Se presentan temas de interés relacionados con la investigación matemática actual, la actividad científica del centro y algunos de los perfiles desatacados de la comunidad científica, presentados para público general con interés por la ciencia.  Los autores de estos artículos son los propios investigadores del Instituto u otros matemáticos que colaboren con el ICMAT, además de un equipo especial dedicado a la comunicación de las matemáticas.

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La extraña relación entre números y neuronas


Reportaje del ICMAT Newsletter #8: Las matemáticas como clave futura para entender el funcionamiento del cerebro.

Los avances de las matemáticas permiten crear modelos para describir los procesos del cerebro relacionados con el trastorno bipolar o la memoria. Varios expertos de esta prometedora área interdisciplinar que mezcla matemáticas y neurociencia se dieron cita en las sesiones especiales del X Congreso de Sistemas Dinámicos, Ecuaciones Diferenciales y Aplicaciones del Instituto Americano de Ciencias Matemáticas (AIMS), celebrado en el campus de Cantoblanco de la Universidad Autónoma de Madrid del 7 al 11 de julio. El ICMAT fue uno de los coorganizadores locales del evento.

Blanca Mª Fiz del Cerro (ICMAT). Durante mucho tiempo, el trastorno bipolar se consideró como una maldición disfrazada de locura o depresión que era mejor ocultar, y no fue hasta el siglo XIX cuando empezó a entenderse como una enfermedad. La también conocida como depresión maníaca afecta a más de 30 mil personas solo en España, según estimaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Un nuevo modelo matemático trata de explicar lo que ocurre durante los brotes de la enfermedad.

Los  ciclos manía-depresión se describen por patrones de oscilaciones y gracias a teorías geométricas de perturbación se ha empezado a entender cómo se produce el cambio de un estado anímico a otro. Los matemáticos aun no pueden garantizar que su propuesta vaya a ser de utilidad clínica pero “lo que es seguro es que este modelo explica los mecanismos que provocan el desarrollo de la enfermedad” señala Ekaterina V. Kutafina, investigadora de la AGH Universidad de Ciencia y Tecnología de Cracovia (Polonia)  y conferenciante en una de las sesiones del X Congreso de Sistemas Dinámicos, Ecuaciones Diferenciales y Aplicaciones del Instituto Americano de Ciencias Matemáticas (AIMS), celebrado en el campus de Cantoblanco de la Universidad Autónoma de Madrid del 7 al 11 de julio. Estas sesiones especiales, con 13 conferencias programadas durante el encuentro, se dedicaron a las aplicaciones de las matemáticas a la neurociencia.

“La neurociencia es uno de los campos científicos más activos, y requiere la participación de expertos de otras disciplinas. Sus aspectos informáticos y juegan un papel muy importante en la modelación y experimentación, así como en explicar los mecanismos neurofisiológicos y los procesos cognitivos.” Así introducen Roberto Barrio, profesor e investigador de la Universidad de Zaragoza (España) y Antoni Guillamon, investigador, de la Universidad de Politécnica de Cataluña (España)  la sesión especial que organizan dedicada a la dinámica no lineal en neurociencia. “Las ecuaciones diferenciales son esenciales en la modelación de estos fenómenos y, en consecuencia, las técnicas de sistemas dinámicos y dinámica no linear se han convertido en recursos para estudiar los modelos neurológicos”, aseguran.

Para  predecir los procesos biológicos neuronales es muy útil describir matemáticamente las propiedades de las neuronas

Para poder predecir los procesos biológicos neuronales es muy útil describir matemáticamente las propiedades de las neuronas, lo que se hace a través de modelos. Uno de los más utilizados, el modelo de Hodgkin-Huxley, explica el comportamiento eléctrico de las células nerviosas a través de la generación y propagación de impulsos eléctricos. Para hacer el modelo más manejable con ordenadores, se han propuesto simplificaciones como la de FitzHugh-Nagumo y la de Hindmarsh-Rose. Tienen la peculiaridad de que sólo describen la dinámica como la transición entre periodos de reposo y “explosiones” de impulsos eléctricos y el ritmo de los mismos. Gracias a su gran eficiencia computacional permiten simular un gran número de células nerviosas interconectadas formando una red neuronal y los cambios en la estructura de dichas células.

Entender la capacidad neuroplástica para tratar el daño cerebral

Contradiciendo al refranero, el saber sí ocupa lugar. Cuando se percibe algo nuevo las neuronas desarrollan filamentos conocidos como axones y dendritas que sirven de conexión con otras neuronas, creando lo que se conoce como red neuronal. Esta maraña de nexos es lo que da cabida a la memoria. Por tanto, cuantas más experiencias o estímulos perciba una persona, más conexiones desarrolla. Estas ocupan un espacio y hacen crecer el volumen del cerebro. Pero con la edad, se inicia el proceso de muerte neuronal, disminuyendo la capacidad neuroplástica del cerebro. Esta capacidad del sistema nervioso para dar respuesta a la información novedosa se ha sugerido como clave para el desarrollo de tratamientos más eficaces para el daño cerebral, causado por una lesión traumática, un accidente cerebrovascular, el deterioro por la edad o una enfermedad degenerativa. Hay diversos componentes bioquímicos y fisiológicos detrás de este proceso, que requiere de diferentes reacciones dentro y fuera de las neuronas que permiten generar una respuesta.

Cuantas más experiencias o estímulos perciba una persona, más conexiones desarrolla

Neuro-DYVERSE (Sistemas de Verificación conducidos por la Dinámica y con consideraciones de Energía, en sus siglas en inglés) es una nueva aplicación que pretende entender cómo funciona la memoria humana, mediante nuevas perspectivas en la modelación, análisis y control de sistemas como la neuroplasticidad. Surgió como respuesta ante la falta de conocimiento sobre el funcionamiento de las redes neuronales y su relación con el proceso de aprendizaje y memoria. “Los modelos existentes están muy limitados. Este es un paso hacia un mejor entendimiento de los procesos dinámicos adaptativos involucrados en la formación y consolidación de la memoria en cerebros humanos.”, aseguraba Eva Navarro-López, de la escuela de ciencias informáticas de la Universidad de Manchester, Reino Unido.

Para que el cerebro pueda producir recuerdos, tiene que ser capaz de fortalecer las conexiones que más se usan, es lo que se conoce como potenciación a largo plazo. En este proceso participan unos canales que se activan mediante neurotransmisores. Cuando esta molécula  entra en la hendidura sináptica de la neurona crea un impulso eléctrico Esta conexión “positiva” desencadena una serie de procesos bioquímicos que convierten a la neurona en un canal “predilecto” para próximas conexiones, haciendo que sea más fuerte. El proceso incrementa el número de canales, y también cambia la forma de unas espinas que se encuentran en las dendritas y así mejora la conexión. “Todavía desconocemos estas  interacciones interneuronales, Las neuronas son importantes, pero ¿qué pasa con su conjunto?”, reflexionaba Navarro-López.

En ese punto surge Neuro-DYVERSE, que combina teorías de diferentes disciplinas como los sistemas híbridos, ingeniería, sistemas dinámicos y ciencia de redes. Por un lado, los sistemas híbridos proporcionan los modelos que representan el comportamiento dinámico o variable que tiene un sistema. Como hablamos de neuronas, está relacionado con las teorías de lógica difusa y redes neuronales.

Sin embargo, Neuro-DYVERSE no es más que una de las aplicaciones dentro de la red de investigación DYVERSE. Ésta pretende entender el comportamiento complejo de los sistemas híbridos (cuya dinámica es tanto discreta como continua). Para ello DYVERSE propone un sistema de tres pasos. Primero se extrae la información del sistema dinámico que se quiere estudiar. A continuación se procede a la verificación formal, que comprueba que el sistema se comporta de forma correcta y, por último, la supervisión mediante ingeniería de control. Una vez llevado a cabo este proceso, se validan estos datos teóricos de forma experimental mediante un prototipo.

para que el cerebro pueda producir recuerdos, tiene que ser capaz de fortalecer las conexiones que más se usan

Es el resultado de una larga investigación que combina la ingeniería, la informática y la teoría de sistemas dinámicos. “Las herramientas de los sistemas híbridos pueden aportar respuestas desde otro punto de vista”, afirmaba Eva Navarro-López. A pesar de los recientes avances, aún quedan retos a los que enfrentarse como la recopilación de datos de forma adecuada en sistemas complejos o las simulaciones a tiempo real.

Navarro-López acabó su intervención recordando unas líneas de “Degeneración y regeneración en el sistema nervioso”, del Nobel español Ramón y Cajal: “La especialización funcional del cerebro impone a las neuronas dos grandes lagunas: la incapacidad de proliferación y la irreversibilidad de la diferenciación intraprotoplasmática. Es por esta razón que, una vez terminado el desarrollo, las fuentes de crecimiento y regeneración de los axones y dendritas se secan irrevocablemente. En los cerebros adultos las vías nerviosas son algo fijo, terminado, inmutable.  Todo puede morir, nada puede regenerarse… Corresponde a la ciencia del futuro cambiar, si es posible, este cruel decreto.”

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El Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) lanza este boletín con el que quiere mostrar a la comunidad científica y a todos aquellos interesados en el avance de esta disciplina la actividad investigadora de excelencia que se lleva a cabo en el centro. El boletín quiere ser un reflejo de lo que ocurre en el ICMAT y, de manera más amplia, en un centro de excelencia de investigación matemática. Se presentan temas de interés relacionados con la investigación matemática actual, la actividad científica del centro y algunos de los perfiles desatacados de la comunidad científica, presentados para público general con interés por la ciencia.  Los autores de estos artículos son los propios investigadores del Instituto u otros matemáticos que colaboren con el ICMAT, además de un equipo especial dedicado a la comunicación de las matemáticas.

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