Las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) atraviesan todas las áreas de la actividad humana. El futuro ya está aquí y es digital. La novedosa propuesta de este LIBRO / DVD / WEB complementa el libro impreso con un DVD que brinda actividades y un espacio en la web para interactuar con sus lectores. Se considera a la alfabetización tecnológica como un ámbito sistematizado y multidisciplinario, vinculado con la gestión de la información y el conocimiento desde múltiples perspectivas: la informática, la conectividad, los espacios multimediales, los medios de comunicación y la ciudadanía digital. Ana María Andrada
Aprendiz, y siempre lo seré, de Informática :)
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Un algoritmo cuántico permitiría resolver sistemas de ecuaciones lineales muy rápidamente.
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Aunque la realización física de la computación cuántica es muy difícil y todavía no contamos con dispositivos que efectúen este tipo de computación de manera práctica, ya disponemos de algunos algoritmos que harán de estás máquinas las computadoras tan potentes que imaginamos, capaces de resolver exponencialmente rápido algunos de los problemas más duros.
Unos de los primeros algoritmos en ser desarrollado hace años fue el que permite factorizar números compuestos (los que no son primos) en sus factores primos. Este algoritmo permitirá quebrar el sistema RSA de cifrado imperante ahora en los sistemas de comunicaciones. Otros algoritmos cuánticos permiten la búsqueda muy rápida en bases de datos.
Pero hay más algoritmos interesantes. Uno de los más recientes permitiría resolver muy rápidamente sistemas de ecuaciones lineales. Sistemas que típicamente podemos simbolizar por Ax=b.
Hay métodos muy sencillos para encontrar las soluciones de sistema de ecuaciones lineales. Cualquiera que haya ido a la escuela y halla prestado atención los sabe aplicar. Esto es más o menos trivial para un par de ecuaciones con dos incógnitas, pero resulta un trabajo muy largo cuando se consideran un mayor número de variables y ecuaciones. A veces hay miles o millones de incógnitas y ecuaciones por sistema que sólo un ordenador potente puede resolver. Pero son justamente ese tipo sistemas lineales grandes los que nos podemos encontrar en la realidad para problemas científicos o de ingeniería, como la predicción del clima. No son problemas teóricamente duros, pues si tenemos N incógnitas y ecuaciones, el tiempo de resolución crece linealmente con N (al menos) con un ordenador moderno. Pero incluso así, a veces se necesita demasiado tiempo para resolver sistemas enormes incluso con un superordenador.
Ahora, Aram W. Harrow de University of Bristol y Avinatan Hassidim y Seth Lloyd del MIT proponen un algoritmo cuántico para resolver este tipo de problemas.
El algoritmo se basa en la ventaja que los qubits tienen frente a los bits, pues pueden estar en una superposición de estados y ser “0″ y “1″ a la vez. El algoritmo codifica en una superposición todas las posibles soluciones del sistema, englobando todos los posibles valores de las constantes que están al lado derecho del sistema de ecuaciones (la b de arriba). A partir de esta solución universal se puede extraer la solución particular que se busca sin necesidad de calcularla.
La ganancia de tiempo sería enorme. Si con un ordenador convencional tratamos de resolver un sistema de N ecuaciones tardaremos como mínimo 1000 veces más si N es 1000 veces más grande. Pero con el nuevo algoritmo se haría mucho más rápido, aunque N sea muy grande, pues la dificultad del problema no crecería en este caso con N.
Aunque todavía no hay ordenadores cuánticos, Lloyd especula con la posibilidad de aplicar indirectamente este método en Astronomía pronto para obtener imágenes libres de defectos al aprovecharse de la naturaleza cuántica de los fotones.
No deja de ser curioso que desde hace tiempo se viene intentando crear sin éxito algoritmos cuánticos que resuelvan problemas de tipo NP rápidamente (que crecen no polinómicamente según aumenta el tamaño del problema) y que, sin embargo, ahora se proponga uno para un problema mucho más sencillo, pero quizás más práctico.
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Fuentes y referencias:
Phys. Rev. Lett. 103, 250501.
Nada menos que un 8% de nuestro genoma está compuesto por secuencias genéticas de origen vírico, heredadas de nuestros más remotos antepasados durante millones de años.
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¿Qué es el hombre? Sabemos que esta pregunta casi ha monopolizado el pensamiento humano desde que empezamos a tener escritura, pero quizás alguno de nuestros antepasados del Paleolítico ya se la planteaba al calor del fuego de campamento bajo un firmamento tachonado de estrellas.
Probablemente ya en esa época nos autocolocamos en un sitio especial de esta supuesta creación, como hijos de los dioses que soñamos ser. A partir de entonces, sobre todo desde el descubrimiento del método científico, estamos realizando un viaje que nos aleja cada día más de esa supuesta divinidad.
No sólo la Tierra no está en el centro del Sistema Solar, ni el Sol ni nuestra galaxia ocupan ningún centro de nada. También somos el producto de una evolución biológica guiada por reglas darwinistas ciegas, producto de una multitud de contingencias. Compartimos con el resto de animales muchas bases neurológicas, e incluso nuestro lenguaje y cultura no son sino un producto mejorado y ampliado de los mismos mecanismos que ya están presentes en otros seres. Los ejemplos son múltiples y cada día habrá más.
Al nacer multitud de bacterias nos colonizan. Algunas de ellas nos benefician, otras, más oportunistas, nos atacan. Usted tiene 10 bacterias por cada célula somática de su cuerpo. Se calcula que un apreciable porcentaje de su peso lo forman esas bacterias. También los virus nos atacan, conquistando por un tiempo la maquinaria genética de nuestras células. Una historia tan larga de infecciones no puede haber dejado ninguna señal o resto sobre nuestros genes.
Ahora, un estudio reciente ha cuantificado cuánto de nuestro genoma está formado por secuencias genéticas procedentes de un determinado tipo de virus. Nada menos que un 8% de nuestro genoma está compuesto por secuencias genéticas de origen vírico, heredadas de nuestros más remotos antepasados durante millones de años. Cédric Feschotte y Keizo Tomonaga, de la Universidad de Texas y Osaka respectivamente, publican el estudio en Nature.
Estos investigadores muestran que tanto en el genoma humano, como en el de otros mamíferos, hay secuencias que derivan de la inserción de bornavirus, que son virus de ARN cuya replicación y trascripción sucede en el núcleo celular. Según ellos, estos genes pueden causar mutaciones que pueden también derivar en enfermedades y desórdenes psíquicos, especulando así sobre sus consecuencias médicas.
La asimilación de secuencias víricas en el genoma receptor se denomina endogenización. Ocurre cuando el ADN vírico se integra dentro de los cromosomas de las células reproductivas que generan los óvulos o espermatozoides. Por tanto, son transmitidos a la siguiente generación. Hasta ahora se creía que sólo los retrovirus eran capaces producir este proceso en los vertebrados. Pero estos investigadores han demostrado que también los no retrovirus, como los bornavirus, son capaces de lograr el mismo resultado.
Los bornavirus (o BDV en sus siglas en inglés) toman su nombre de una ciudad alemana que sufrió una epidemia en 1885 que afectó a los caballos. Los BDV infectan una amplia gama de mamíferos, incluyendo humanos. Son únicos por afectar a las neuronas, consiguiendo establecer una infección persistente en el cerebro del anfitrión. Su ciclo reproductivo transcurre por entero en el núcleo celular. Por tanto, no es de extrañar que estos virus hayan dejado un registro de pasadas infecciones en el genoma de los mamíferos.
Estos investigadores estudiaron los 234 genomas eucariotas que hasta ahora se han secuenciado en busca de cadenas genéticas similares a las que portan este tipo de virus. Encontraron toda una plétora de estas secuencias en muchos mamíferos, así como en el ser humano.
Especulan que estas inserciones víricas podrían ser una fuente de mutaciones en las células cerebrales que produjeran diversas enfermedades mentales como la esquizofenia o los trastornos del ánimo como el trastorno bipolar. De todos modos esta hipótesis, propuesta hace tiempo, es controvertida.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=2964
Fuentes y referencias:
Nota de prensa de la Universidad de Texas.
Artículo en Nature.
Artículo en Nature.
Estás viajando en avión y aburrido empiezas a hojear el variopinto catálogo de productos que te ofrece la revista Sky Mall. Resulta la mar de entretenido. Puedes comprar los diseños más curiosos de muebles ergonómicos para tu hogar, aparatejos que desinfectan con rayos “nano-ultravioleta”, camisas estampadas de última moda estilo turista sin complejos, controlarores de ladridos ultrasónicos y todo lo que te puedas imaginar para el bienestar de tu perrito, láseres para frenar la caída del cabello, una gran diversidad de reposacuellos, centenares de accesorios para tu teléfono, más tipos de plantillas para el zapado de las que nunca verás en tu vida, cinturones que muscular tus abdominales, duendes, jirafas, pavos reales o monstruos de película en tamaño real para ambientar tu jardín… y un jueguecito realmente sorprendente: “La carrera de obstáculos telequinésicos!”.
Textualmente: “Este es el juego que usa tus ondas cerebrales focalizadas para dirigir una bola a través de una carrera de obstáculos. Un casco y dos clips en los lóbulos de tus orejas registran la actividad de las ondas Theta producidas por tu cerebro mientras te concentras, y envían una señal inalámbrica basada en tus instrucciones cerebrales para acelerar o desacelerar un pequeño ventilador que mantiene suspendida y mueve una bola de espuma por aros, canastas, barreras , balancines o toboganes”.
Me entra la risa, y quedo preguntándome dónde está el truco de esta nueva versión del supuesto poder telequinésico de mover objetos con la mente.
La sonrisa desaparece dos páginas después cuando te ofrecen la posibilidad de detectar y curar por ti mismo cientos de enfermedades con el Aculife; un kit constituido por: un mapa de la palma de tu mano con todos los órganos de tu cuerpo dibujados en él, y una especie de aguja para convertirte tú en tu propio auto-acupunturista. “Se ha utilizado hasta para tratar la impotencia sin fármacos. Simplemente estimula el qi en el sistema corporal que más necesites”.
Aparece el alma escéptica que intento mantener bien escondida, y decido explorar las lagunas científicas que contienen ambos productos. Le envío un mail con la foto del juego telequinésico a la neurocientífica del MIT y colaboradora habitual de este blog, Ma Victoria Puig, y me responde: “El juego no es muy sofisticado, pero no se trata de ninguna tontería. Simplemente miden las ondas cerebrales con eeg y hacen unos cálculos matemáticos… no es muy novedoso científicamente. Quizá se ponga de moda”.
Anda! Yo tomándomelo a broma, y realmente la telequinesia –mover objetos con "el poder" de la mente- no es ninguna entelequia. La ciencia es lo más sorprendente que existe.
Casualidades de la vida, pocos días más tarde me encuentro con una charla TED titulada “Un casco que lee tus ondas cerebrales”. En ella una investigadora presenta un casco que registra actividad cerebral y transmite instrucciones a un ordenador. En el mismo escenario de la charla, Tan Le hace subir a un voluntario que nunca antes había utilizado el casco, le pide que se relaje durante 8 segundos para que el sistema registre señales neutras de fondo, y luego que se concentre, focalice su atención en el cuadrado naranja que está viendo en la pantalla de un ordenador, y piense en aproximarlo. “Milagrosamente”, el cuadrado se aproxima. Luego le pide que lo haga desaparecer, y poco a poco el cuadrado se va desvaneciendo. Sin ningún entrenamiento. Tan Le despide al voluntario explicando que además del movimiento de sillas de ruedas, o modificar la luz o cortinas de tu casa con sólo pensar en ello, esto tendrá un gran impacto en juegos electrónicos y mundos virtuales, ya que además de la sensación mágica de controlar el mundo con tu mente, el casco puede registrar estados emocionales y modificar tu avatar y entorno para intensificar y hacer más real la experiencia que están viviendo.
Envío de nuevo el link de la charla a Vicky Puig preguntándole su opinión y me responde: “Wow! Esto es una pasada. Porque es preciso, wireless y no requiere entrenamiento. Pronto controlaremos el ordenador con las ondas cerebrales. La ciencia da miedo de lo rápido que avanza”.
Como mi hemisferio izquierdo todavía está de semi-vacaciones, y pensando más en los próximos días en Madrid, San Sebastián, Pamplona, Barcelona y Tortosa, le envío un tercer mail a Vicky pidiéndole que nos cuente cómo funciona esta tecnología, y qué la hace más especial respecto el casco vendido en el avión.
Explicaciones de la neurocientífica Mª Victoria Puig:
“Se trata de un conjunto de 16 detectores de ondas cerebrales EEGs
Los detectores registran el conjunto de ondas cerebrales en tiempo real mientras el sujeto está pensando en una tarea sencilla a realizar con el ordenador. Por ejemplo, mover un cubo en un entorno 3D, hacer desaparecer objetos en la pantalla, etc.
Después el ordenador, a través de un algoritmo matemático, es capaz de
¿Por qué es muy novedoso? En primer lugar el algoritmo matemático utilizado por esta tecnología es mucho más preciso a la hora de interpretar la combinación de señales que los desarrollados anteriormente. Por experimentos de resonancia magnética funcional sabemos que las zonas del cerebro que se activan durante muchas tareas cognitivas son las mismas en distintas personas. El problema
En segundo lugar, los detectores están distribuidos de tal manera que pueden registrar simultáneamente ondas cerebrales asociadas a procesos cognitivos, cambios en la expresión facial y cambios en las emociones. Esta información puede ser muy útil para gran número de aplicaciones. Por ejemplo, conocer tu nivel de frustración o emoción en tiempo real mientras juegas a un videojuego”.
Gracias Vicky. Lo que nos viene encima… y yo desconfiando de las profecías del Sky Mall. Aquí podéis ver la charla de Tan Le en TED:
Nuestro experto en adaptación al cambio climático del Banco Mundial, Daniel Mira-Salama, ya nos ha explicado sus proyectos de restauración de corales en Belice, y de protección de áreas naturales y biodiversidad en Dominica.
Hoy nos habla del imparable retroceso de los glaciares andinos, de las consecuencias de su deshielo, y de los proyectos que el Banco Mundial está emprendiendo… no en intentar preservarlos mitigando el cambio climático (a estas alturas y viendo la no-voluntad política manifestada hace unos meses en Copenhague, esto sería muy inocente). Sino en empezar a adaptarse a los problemas que su inevitable deshielo ya ha empezado a ocasionar.
El retroceso de los glaciares andinos, por Daniel Mira-Salama
Imagina que vuelas a Roma ilusionado en ver la Capilla Sixtina, y cuando llegas está cubierta por un enorme grafiti. Imagina que planeas un excitante viaje para bucear en el Mar Rojo, aletas, gafas, bombona, corazón latiendo excitado… y caramba, qué cosa, el Mar se ha secado; o resulta que una gran mancha de petróleo lo hace poco invitante al baño. Imagina que pones un circo, y una noche de repente, los enanos crecen todos a la vez.
Algo de esta magnitud sucedió recientemente en Bolivia. En la Cordillera Real de los Andes bolivianos, a 5421 metros de altitud sobre el nivel del mar, se encontraba el glaciar Chacaltaya, y la estación de esquí más alta del mundo. Imagina que organizas un viaje a la única estación de esquí que existe en Bolivia y...
Pues sucedió. El glaciar, esa tremenda mole de hielo acumulado durante milenios (se calcula que tenía unos 18000 años), empezó a retroceder centímetro a centímetro, metro a metro, poco a poco, hasta desaparecer por completo. En la actualidad, Chacaltaya es una lúgubre cumbre pelada con un inútil teleférico desde donde se observa el grafiti de rocas que parecería haber sido macabramente pintado sobre la superficie del hielo.
El fenómeno del retroceso glaciar se está observando desde hace décadas en todos los glaciares de los Andes Tropicales (en Venezuela, Ecuador, Colombia, Perú y Bolivia). Los datos arrojados por estaciones de medida distribuidas en todo el subcontinente indican que la temperatura media en su superficie está aumentando, y recientes evidencias científicas (Bradley et al. 2006) muestran que la temperatura en las altas cumbres andinas está aumentando a mayor velocidad que la media.
El resultado de este aumento se puede observar en la figura adjunta, construida a partir de observaciones reales: todos los glaciares están reduciendo su longitud y su área. Los glaciares tropicales andinos cubrían un área de 2.940 km2 en 1970. Este área descendió a 2.758 km2 en 1991, y a 2.493 km2 en el 2002 (Kaser 2005). Tan sólo en Perú, donde se localizan más del 70% de los glaciares tropicales, el área se ha reducido en un 26% entre 1970 y 2003, en Venezuela se ha reducido en un 87%.
Los que habéis estado en un glaciar andino sabéis la emoción indescriptible que su presencia produce, entendéis la agradable sensación de insignificancia frente a su grandeza e inmensidad. Pero estos gigantes tienen los pies de barro, el que su deshielo genera.
Importancia de los glaciares
Los glaciares son estructuras fundamentales para las economías de los Andes, por su papel indispensable en la regulación hídrica de las cuencas glaciares. Su mecanismo de acción se puede comparar al de una gran esponja. Durante el invierno, cuando las precipitaciones son en forma de nieve, grandes cantidades de agua son ‘absorbidas’ por el glaciar y almacenadas en forma de hielo. Cuando llega la época seca y más cálida, el hielo se derrite, y el glaciar libera el agua acumulada durante la estación húmeda. De esta manera, se asegura la disponibilidad de agua en los riachuelos y torrentes que alimentan a los valles durante todo el año. Estos aportes del elemento vital son indispensables para la supervivencia de los ecosistemas asociados, base del sustento de las comunidades andinas de alta montaña. Los flujos glaciares son además fundamentales para la agricultura, para la generación de energía (aproximadamente el 50% de la energía de Perú es hidroeléctrica) y para el abastecimiento de agua potable. Ciudades densamente pobladas como La Paz y El Alto en Bolivia, o Quito en Ecuador, están ya sufriendo dificultades de abastecimiento de agua potable por la escasez hídrica en alta cuota.
Caminando y aprendiendo
Desde el Banco Mundial, bajo el liderazgo del Ing. Walter Vergara, se han conseguido unos recursos de donación del Fondo Global para el Ambiente (Global Environment Facility) de unos 8 millones de dólares, para el proyecto Adaptación a los Impactos del Retroceso Acelerado de Glaciares en los Andes Tropicales. Este proyecto se implementa principalmente en tres países (Ecuador, Perú y Bolivia), y algunas actividades también en Colombia. Se trata de un gran proyecto marco, en el que se están probando distintas actividades piloto para enfrentar los impactos del retroceso glaciar en la región. El proyecto está articulado en subcomponentes, que comprenden un conjunto de actividades con distinta finalidad según el país y la problemática específica, todas ellas diseñadas para aprender sobre la efectividad de las acciones a ejecutar, sus costos, y cómo se puede expandir en el futuro si resultan exitosas.
El proyecto tiene algo más de un año de vida, y la mayoría de intervenciones sobre el terreno están en la etapa de finalización de diseño. Por eso me las reservo para otra ocasión, y ahora aprovecho para describir el componente de conocimiento científico y fortalecimiento técnico institucional, que es la piedra angular. Para este fin, se ha identificado a los Servicios de Meteorología e Hidrología de los países participantes como las instituciones clave, y a través del proyecto se ha contratado personal de apoyo científico y técnico que colabora en la generación de escenarios de cambio climático y en el análisis de los impactos en la agricultura, ecosistemas, y abastecimiento de agua. Además, a través de acuerdos bilaterales facilitados por el Banco, se han traído a la región los resultados del Simulador de la Tierra de Japón, un gran supercomputador capaz de simular los aumentos de temperatura futuros a gran resolución, así como una colección histórica de imágenes satélite ALOS de las cumbres glaciares, a partir de las cuales se pueden analizar las tendencias de retroceso de los hielos. También se ha dotado a los países con nuevas estaciones de monitoreo glaciar a gran altitud, que proporcionará información clave en la gestión de los recursos hídricos de las cuencas glaciares.
Los países participantes se han entrenado en el procesamiento de los datos del modelo japonés, y están utilizando los resultados y las imágenes satélite como punto de partida para diseñar las acciones piloto de adaptación. En la actualidad, se está culminando el proceso de instalación de las estaciones de monitoreo a gran altitud.
Este gran proyecto tiene previsto otras muchas acciones, que ya describiré más adelante. Pero para concluir, quiero volver al Chacaltaya, a esa imagen de roca pelada y despojada de su tesoro helado. Me gustaría que esa roca oscura se convierta en una luz, en un faro que ilumine la retina de todos nosotros: el clima está cambiando. Y alguien, en alguna parte, lo está sufriendo.
Daniel Mira-Salama