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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

Bienvenidos a mi página web. Soy Investigador Titular del Departamento de Sistemas Complejos del Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México, en la Cd. de México. Mi tema principal de trabajo son los Sistemas Complejos aplicados a la dinámica de la materia viva. Soy miembro del Consejo Coordinador del Centro de Ciencias de la Complejidad (C3) de la UNAM. Desde 2007 soy fundador y editor del sitio académico CopIt Arxives

1) Temas de interés
2) Publicaciones
3) CV
4) Docencia
5) Software
6) Grupo de Trabajo y Estudiantes



Temas de Interés

  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.

  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.

  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.

El anuncio del primer evento en México sobre Sociofísica en 2005 esta aquí: PSC y el de 2006, aquí

Reseñas sobre mi trabajo en sociedades de hormigas y caos
  • Brian Goodwin en su libro "How the leopard changed its spots: the evolution of complexity" (pag: 189-195).
  • Ian Stewart en su libro "Life's Other Secret : The New Mathematics of the Living World"
  • Peter Coveney y Roger Highfield (de los autores de The Arrow of Time) en su libro "Frontiers of Complexity: the search for order in a chaotic world"
  • Ricard V. Solé y colegas en la edición española de Scientific American: "Complejidad en la frontera del caos", Investigacion y Ciencia No. 236, Mayo de 1996: p14-21
  • Brian Goodwin en New Scientist (13 June 1998 (pp 32-35)), publicada originalmente aquí y con otra versión aquí.

Este tema ha resultado también de interés general y como resultado, un grupo de teatro español dirigido por Jerzy Korda  montó una obra teatral  inspirada en mi trabajo. Estrenada en Noviembre del 2006 en la ciudad de Madrid, España.

  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.



Reseñas y menciones sobre este trabajo en vuelos de Lévy y monos aparece en:
  • Joseph Klafter e Igor Sokolov en "Anomalous Diffussion spread its wings" en Physics World agosto de 2005, número especial que conmemora los 100 años del trabajo de Albert Einstein sobre el movimiento browniano.

  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.

  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.

  Cultura abierta, democracia e inclusión digital
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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  Arqueología y complejidad

  Observatorios de problemas nacionales


open sourceECOLOGIA: Interacciones, Fluctuaciones y Autoorganización
        o Complexity and Ecology
          o 1/f Fluctuations in Ecological Data

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          o Quasiperiodic Chaos in population dynamics
          o Immigration: when Chaos Persists?
          o Dinamic Transitions in Insects Populations
          o Order-Disorder Transitions and Spatial Self-organization
          o Dispersal and Spatially Structured Metapopulation Models
          o Detecting chaos in small ecological data sets

SISTEMAS SOCIALES: Dinámica de lo Individual y de lo Colectivo.

          o Complexity and Social Behaviour
          o Insect Societies and Collective Properties of Mobile Automata
          o On Ants and Chaos
          o Emergent Computation and Insect Societies
          o Neural Networks, Ants and Chaos
          o Social Life at the Edge of Chaos (Fluid Neural Networks)
          o Order-Disorder Phase Transitions in Ant Societies
          o Non-linear Dynamics and the Social Facilitation in Termites.
          o Orden y caos en la organizacion social de las hormigas.