| Dr. Octavio Miramontes Vidal Investigador Titular Departamento de Sistemas Complejos Instituto de Física UNAM Físico - Facultad de Ciencias, UNAM, México MPhil - Open University, UK PhD - Imperial College London, UK DIC - Imperial College London, UK Miembro regular - Academia Mexicana de Ciencias Premio "Jorge Lomnitz" 2004 AMC-UNAM SNI Nivel II |  | |
| L'ordre satisfait la raison, le desordre fait les delices del' imagination: P. Claudel |
| Sistemas dinámicos y orden espacial | |
 La
invención de computadoras digitales rápidas y el
desarrollo de la teoría de sistemas
dinámicos, hacia finales del Siglo XX,
trajo aparejado la redefinición o creación de
entidades
matemáticas nuevas, que son de gran utilidad para el estudio
de
fenómenos discretos que ocurren en el espacio. Ejemplo de
ellos
son los autómatas celulares, los mapeos acoplados y las
redes
neuronales. Estos sistemas, pese a su extrema simplicidad, son capaces
de exhibir una gran complejidad de conductas dinámicas tales
como el caos determinista, la autoorganización y la
formación de patrones espaciales,
sincronización, procesamiento de información y
cómputo emergente, etcétera. En esta
línea, he
estudiado problemas de formación de patrones en
morfogénesis,
usando autómatas celulares elementales e híbridos
de
autómatas celulares con redes neuronales para explorar la
dinámica temporal de insectos sociales, finalmente, he
construido modelos basados en mapeos acoplados para el estudio de
propiedades espaciales de ecosistemas complejos.
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| Redes complejas | |
 Recientemente
existe un renovado interés
por el estudio de las redes después
de que se descubriera la manera de analizar aquellas que no
son totalmente ordenadas ni totalmente desordenadas (este tipo
de redes son llamadas redes complejas). Las redes sociales
son redes complejas que poseen propiedades únicas
como escalamientos, redundancia, robustez, etcétera. En este
tema, he estudiado redes complejas (mundo pequeño) en la
dinámica de propagación de enfermedades
infecciosas,
formación de laberintos y modelos de redes tipo Ising con
links
de largo alcance. |
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| Dinámica social | |
 El
fenómeno de lo social esta íntimamente
ligado a la definición misma de un sistemas complejo: un
conjunto de componentes (unidades, elementos, agentes, individuos,
nodos, etcétera) que interactúan entre si para
dar lugar a
propiedades globales del sistema que no existen en los
componentes por separado. La física de los
sistemas
complejos se ha interesado recientemente por el estudio de los
fenómenos sociales (sociofísica), aunque no
exclusivamente de
aquellos que aparecen en las sociedades y grupos de humanos.
Su
interés es más amplio y abarca desde el
estudio de
colonias de bacterias o de hormigas, monos, humanos y otros ejemplos
del mundo real, así como del virtual (ciberespacio). Mi
interés en este tema se ha centrado en el estudio de
propiedades
emergentes en colonias de hormigas, termitas y monos araña.
En
hormigas, he estudiado con detalle la dinámica de colonias
que
presentan oscilaciones periódicas colectivas; pero cuyos
individuos son caóticos, es decir muestran caos determinista
en
su actividad temporal. Para ello he construido, junto con otros
colegas, modelos
computacionales (llamados autómatas celulares
móviles o
también redes neuronales fluidas) que muestran como la
densidad
en un nido de hormigas, es un parámetro de orden que provoca
una
transición de fase en la dinámica colectiva, de
estados
desordenados a estados ordenados. Este trabajo ha mostrado el
más completo ejemplo del concepto de borde del caos
en
un sistema biológico real. En termitas, he estudiado
fenómenos de facilitación social (conductas
socialmente
moduladas) y sus patrones de movimiento espacial.
En monos araña, he estudiado patrones de forrajeo que
muestran
difusión anómala y modulación social
(fenómenos de grupo) y que están relacionados a
problemas
de como surge espontáneamente la cooperación en
redes
sociales y al problema de la exploración espacial de
medioambientes complejos.
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| Ecosistemas complejos | |
 Un
ecosistema, pude verse como un conjunto de individuos,
especies, comunidades,
etcétera; más las relaciones que se establecen
entre
ellos. Esta definición es de hecho, una buena
definición
de un sistema complejo y por ello, la ecología de
poblaciones
pude estudiarse bajo esta óptica. He estudiado la
formación de patrones espaciales autoorganizados usando
mapeos
acoplados en modelos huésped-parasitoide. También
he estudiado
los patrones de búsqueda de recursos en poblaciones de monos
araña, los cuales viajan en su territorio realizando vuelos
de
Lêvy.
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| Computación emergente y vida artificial | |
 La
materia compleja tiene dos propiedades que resultan de extremo
interés. La vida y el procesamiento de
información.
Se considera que un sistema es capaz de computación
emergente
cuando sus unidades o elementos en
interacción pueden (i)
almacenar localmente información, (ii) modificar esa
información (procesamiento) y luego (iii) transmitirla al
entorno. Existe cómputo emergente en el cerebro
humano;
pero también en una colonia de hormigas y en las
moléculas del ADN. En este tema he desarrollado
infraestructura
de computación adaptativa y en el presente me encuentro
desarrollando un proyecto sobre computación distribuida
móvil. También estoy trabajando en proyecto
relacionados
con redes complejas formadas por redes neuronales. |
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| Complejidad y teoría de números | |
 Un tema taboo para las
matemáticas y la física, es el de los
números primos.
Estos números que sólo pueden dividirse
(enteramente) por si
mismos, han sido estudiados por las mejores mentes en las historia para
descubrir sus leyes de construcción. Sin embargo, hasta el
momento, no se tiene un método para generar los
números
primos que no sea probarlos individualmente. En este tema, me encuentro
trabajando en la exploración de patrones generalizados en la
distribución de dichos números. |
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| Cultura abierta, democracia e inclusión digital | |
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El
modo de acceso al mundo
digital definirá en los próximos años
el tipo de mundo
real que queremos para el nuevo milenio. Es mi
convicción,
como científico, que la construcción de un mundo
justo,
libre y democrático requiere que los procesos
de generación de información, de
distribución
y de administración de sistemas, sean construidos bajo
modelos
abiertos (transparentes) que sean desarrollados de manera colectiva y
sin la persecución de intereses comerciales. El modelo de la
sociedad digital abierta y democrática pasa por la
adopción
necesaria del llamado código abierto y de los principios de
información abierta, en el mundo digital, y de
formas verdaderamente democráticas de
participación colectiva y gobierno en el
mundo real.
A partir de 2007, he motivado a un grupo internacional de colegas para impulsar una inicativa de publicaciones académicas de acceso abierto llamado CopIt Arxives que busca difundir la cultura digital abierta, mediante la libre circulación del conocimiento escrito.
¡Consulte el histórico del Open Access
Movement!
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ECOLOGIA: Interacciones,
Fluctuaciones y Autoorganización