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Cartografías a diferentes escalas, autosimilares y anidadas (Fractales y Mundos Pequeños)

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Representaciones cartográficas anidadas hiperbólicas según Juan José Ibáñez para taxonomías de suelos y de la nota de prensa analizada para análisis de redes.

La iniciativa de crear mapas autosimilares anidados a diferentes escalas, se nos antoja de lo más interesante, por cuanto ayudaría a generar bases de datos georreferenciadas anidadas de cada recurso natural (o combinación de algunos de ellos) en donde se contenga su información de una forma más manipulable y eficiente, siendo fácilmente actualizables y no sometidas a la perdida de los detalles/diversidad que surgen en el proceso de generalización cartográfica.

Cuando los autores del estudio que mostramos hoy hablan de; “redes complejas con características similares (…) a diferentes escalas, sencillamente nos informan de estructuras fractales”. Y más adelante al hablar de redes mentan: “(…) sistemas son redes multiescalares, es decir, su estructura, o los procesos asociados, son el resultado de mezclas de estructuras y de procesos a escalas diferentes”. Seguidamente continúan afirmando que: estos sistemas se pueden definir como redes complejas porque tienen la propiedad conocida con el nombre de ‘mundo pequeño’, es decir, muchos nodos están conectados entre sí mediante unos pocos pasos. Ya os comentamos que son los mundos pequeños en post precedentes, como también de sus características, relacionadas con lo que hemos venido a denominar “curvas de Willis”, que dan cuenta de las características elementales de sus estructuras. Y por lo tanto: Esta técnica “permite explorar un sistema a diferentes resoluciones espaciales, como una especie de microscopio inverso que nos posibilita hacer un zoom hacia fuera y aumentar la escala a la que lo observamos”.

Dos cuestiones se nos antojan de sumo interés. En primer lugar aunque los autores del estudio, en la nota de prensa, nos informan de que las técnicas de re-normalización que ellos usan fueron desarrolladas para otros fines: ¿Qué nos impide que también sean aplicadas para la representación de información cartográfica? Francamente no veo ninguna aunque hubiera que realizar algunas modificaciones en sus procedimientos matemáticos e informáticos, lo cual desconozco.

¿Se trata de una novedad?. Desde un punto de vista informático sí. Ahora bien, como describimos en post precedentes (almacenados en la categorías: ‘Redes Complejas, Ecológicas, Sociales y el Mundo de Internet’), los cartógrafos de suelos, y posiblemente de otros recursos, tienden a llevar a cabo tales menesteres mediante unos estándares que, “curiosamente”, fueron aceptados por la comunidad científica, sin percatarse de que, al hacerlo, se encontraban ya generando una manera de llevar a cabo planes nacionales de mapeo  a diferentes escalas de una forma similar a la que los investigadores pretenden automatizar ahora. Y por ello, hablamos de la “mente fractal” “de los cartógrafos” en otros posts. Pero aquí no paran las coincidencias entre lo que se venía haciendo intuitivamente y lo que ahora se nos muestra como una forma racional y eficiente y estudiar la información espacial de un sistema.

También vimos que las taxonomías de suelos, en general, atesoran unas estructuras que tienden a ser fractales, aunque por ciertos sesgos humanos (cognitivos y de otra índole) terminan siendo multifractales. También os explicamos que las clasificaciones de suelos no dejan de ser redes que por su estructura, atesoran unas propiedades muy concretas y que dan lugar a que podamos considerarlas al menos semejantes a los denominados mundos pequeños, que los investigadores del estudio que analizamos hoy explican en la nota que os reproducimos al final del post.

Como sabéis, en una taxonomía jerárquica, las categorías superiores son agrupaciones o “clusters”  de los taxones del rango inmediatamente inferior. Del mismo modo, los estándares cartográficos proponen el uso de leyendas en las cuales cada escala, desde la más detallada a la más grosera, se vinculan con las categorías taxonómicas de rango ascendente, por ejemplo, de series a familias, de estas a subgrupos, grandes grupos, subórdenes y finalmente órdenes, si seguimos la nomenclatura de la USDA ST.   

 Resulta un tanto sorprendente que este tipo de estructuras que utilizamos en edafología clásica emulen: “Es la primera vez que se ha definido un grupo de renormalización verdaderamente geométrico en redes complejas”. ¿Resulta ser la primera vez?. Pues va a ser que en líneas generales no, aunque fuera de una forma más prosaica”. Lo que parece ocurrir deviene en que los autores de la investigación han logrado racionalizar, demostrar, modelizar y operacionalizar matemáticamente, lo que de forma más intuitiva se lleva a cabo en las representaciones cartográficas y taxonómicas tradicionales. Se trata pues de un estudio muy interesante.

Llevo años investigando en este tema, aunque de forma empírica, las relaciones entre la “realidad de campo”, representaciones cartográficas y taxonomías de suelos, habiendo llegado a conclusiones similares. Resumiendo, aunque no atendemos a estos asuntos, las taxonomías y mapas de los recursos naturales tienen a adoptar estructuras eficientes, debido a que nuestros sistemas cognitivos llevan a cabo tal ordenación de la información “inconscientemente.

Finalmente, merece la pena mentar, que esos mapitas de la figura, en principio, un tanto extraños,  resultan ser lo que se denominan representaciones hiperbólicas, y que nosotros sugerimos ya en 2008, como un sistema muy eficiente de manejar/usar las taxonomías de suelos que es posible y recomendable, con las tecnologías actuales de computación, siendo bastante sencillos de elaborar.  

Atando cabos vemos que lo que parece tan especial no lo es cuando llevamos a cabo un metaanálisis de la información.

Juan José Ibáñez

Continua………

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Científicos Creativos e Innovadores: El extraño caso de Vladimir Markovich Fridland

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Imagen de un mapa elaborado por V.M. Fridland. Fuente EU Soil Portal. JRC. UE

Vladimir Markovich Fridland (1919-1983) fue en mi modesta opinión una de las últimas grandes figuras de la edafología Rusa, por la que ya le dediqué dos post. (i) Precursor de los Análisis de los Patrones Espaciales de Suelos: Homenajeando a V. M. Fridland y (ii) Las Clasificaciones de Suelos y Nuestro Homenaje Póstumo a V. M. Fridland, por lo que no volveré a alabar su figura.

Sin embargo, el caso de Fridland es uno de esos que resulta muy difícil de explicar tanto desde la perspectiva de la en filosofía como de la sociología de la ciencia. Vladimiro, era enormemente creativo, por su cabeza debían pasar nuevas ideas a la velocidad de la luz. Editó varios libros, como dos que recojo abajo que fueron traducidos al inglés. También escribió algún que otro artículo, que también os añado al final de esta entrega. Más aun, autores norteamericanos intentaron difundir sus ideas en EE.UU. mediante otras monografías narradas por ellos ( F. D. Hole y J. B. Campbell: Soil Landscape Analysis, 1985).  Vladimiro aportó una enorme cantidad de procedimientos para el análisis espacial de las coberturas edafológicas, incluyendo diversos índices, como uno de edafodiversidad. Varias de sus herramientas podían y debían haberse aplicado a la representación de la cartografía de suelos. Tales propuestas matemáticas no resultaban ser nada  difíciles de comprender e implementar, precisamente. Fridland aún sigue siendo una figura relevante citada en numerosas publicaciones, pasando a los anales de la historia de la filosofía. Sin embargo, para su desgracia, y quizás para la de todos, sus alabadas ideas no fueron aplicadas (quizás algunas en lengua rusa, pero que no han trascendido a occidente). No se trata de uno de esos casos que ya explicamos con anterioridad en nuestro post sobre lasbellas durmientes”, ya que nunca estuvo dormido.

Y aquí topamos con un enigma. Si casi todos los edafólogos alaban la figura de Vladimiro, si sus propuestas metodológicas fueron tan sencillas….. ¿Por qué nadie intentó testarlas, corrobóralas/refutarlas y mostrar/desmontar su potencial heurístico?. Resulta difícil de explicar que existan científicos reconocidos, incluso afamados, pero a los que sus colegas soslayaron de facto, que no de palabra. Es decir, al menos en occidente, nadie, que yo sepa, puso en práctica los procedimientos de análisis espacial que nos legó, si bien los avalaron. Vladimiro no formaba parte del establishment de la ciencia del suelo, al encontrarse al otro lado del telón de acero (el mundo comunista) 

Resulta curioso también quese le cite en muchos libros y monografías, pero muchos menos en artículos publicados en revistas indexadas. Dos tipos de publicación dos grandezas distintas?. Cada día entiendo menos la dinámica de las citaciones. Podría ser que los expertos a la hora de publicar nos fijemos más en las propuestas que defiende el poder establecido (y que de facto forma parte de los comités editoriales),  que en otras que aun siendo más ingeniosas pueden no interesar a los editores y revisores. ¡Mal asunto! ¡Materia de reflexión!.

Seguramente existan otros casos como el suyo, en una multitud de disciplinas científicas. Sin embargo, yo no he leído nada sobre investigadores cuyo paso por la ciencia sea de tal guisa. Muchos grandes científicos fueron ignorados en su momento (Fridland no), y por tanto sus obras también (a Fridland no le ocurrió nada parecido). Existen casos de héroes visionarios cuyas ideas no fueron  testadas, o por falta de instrumental o porque sus elucubraciones no fueron entendidas por la comunidad científica de su época, pero tampoco es el caso de la obra que nos legó Fridland.  Podría alegarse que por ser Ruso fue un poco marginado en el mundo anglosajón. Sin embargo tampoco es el caso de Fridland, por cuanto dos influyentes expertos  norteamericanos, como Hole y Campbell alabaron detalladamente sus contribuciones, no mucho tiempo después de su fallecimiento. Realmente, hasta donde yo he alcanzado a leer, a lo largo de más de 40 años, no he conocido un caso parecido.   Sería algo así como un autor de obras de teatro, al que todos los críticos alaban, pero que nadie puso sus creaciones en escena.

Este es el extraño caso de  Vladimir Markovich Fridland. ¿Alguien conoce otro igual?. Supongo que debe haberlos pero…… En mi opinión algunas de sus obras más influyentes son las que abajo os redacto. Me gustaría conocer tener noticia de  casos similares. ¿Alguno de vosotros puede informarme?. Realmente ya no se si muchos científicos logran ser famosos porque nacen de pie, mientras que a otros le ocurre lo contrario.  Tengan por seguro de que, de haber sido escuchado, hoy los mapas de suelos serían diferentes, así como que yo mismo no sería reconocido como el fundador de los estudios de edafodiversidad. ¡Más sincero no puedo ser!.

Y lo dicho, hay razones científicas que la razón pura no entiende.

Juan José Ibáñez

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El Estudio de la Materia Oscura Desde la Perspectiva de un Edafólogo-Ecólogo

¿Pueden realizar aportaciones de interés, al estudio de la materia oscura, edafólogos y ecólogos? En principio, hasta plantearse tal interrogante se antoja absurdo. Sin embargo, tras leer la noticia que hoy os ofrecemos, la respuesta, sorprendentemente sería afirmativa. Más aun tal contribución podría ser muy relevante, si nos atenemos al enfoque que ciertos cosmólogos pretenden aplicar al objeto de avanzar en el conocimiento de una “materia tan oscura”. Lamentablemente, con toda seguridad, nadie se lo planteará, ni nos lo propondrá. La nota de prensa que os ofrecemos hoy, nos informa que estos físicos pretenden mapear el número y distribución de galaxias en el espacio-tiempo, desde los albores de la cosmogénesis. Hablamos pues del análisis de mapas secuenciados en el tiempo, con vistas a analizar la distribución espacial de materia visible y comparar tanto su distribución, como el número de galaxias. Pues bien, al tratarse de meros mapas, cabría recordar que los ecólogos del paisaje y ciertos edafólogos (como es mi caso) atesoran metodologías idóneas con vistas a realizar tales análisis. Tan solo basta digitalizar las imágenes obtenidas, seguidamente hacer uso de sistemas de información geográfica, para finalizar con la aplicación de ciertas herramientas matemáticas, casi todas bastante rutinarias. Más aun, sospecho que los patrones que puedan detectarse, ya los atesoramos aquí, en este minúsculo planeta Tierra. En otro post (La Magia de los Números, Diversidad de la Naturaleza y Una Teoría del Todo) ya os narré otra noticia semejante. ¿Pueden aportar ecólogos y edafólogos información de interés respecto a la denominada por los físicosTeoría del Todo”?. ¡Pues va a ser que sí!. Al leer los resultados de aquella investigación os mostramos la razón. Resulta que ciertos físicos teóricos dicen haber encontrado ciertas regularidades que concuerdan con las encontradas en el inventario de los recursos naturales, y que adicionalmente corresponden con estructuras fractales. Pero hoy hablaremos muy brevemente del análisis de patrones espaciales, con independencia de cual sea el objeto de estudio (mapas de vegetación, mapas de suelos o de galaxias). La acción sinérgica, de nuevas tecnologías, ciencias de la complejidad y el estudio del mundo natural, permiten intercambiar experiencias entre las ramas del conocimiento científico más insospechadas. Veámoslo.   

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Imagen del cosmos. Fuente: Hubble site gallery

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