jueves, 23 de mayo de 2013


Evidencia 10: Caos
Cenobio Mendivil Galaviz 1607064
Carlos Aaron Ramirez Galvan 1491641

La Teoría del Caos y el Efecto Mariposa

Hacia 1960, el meteorólogo Edward Lorenz se dedicaba a estudiar el comportamiento de la atmósfera, tratando de encontrar un modelo matemático, un conjunto de ecuaciones, que permitiera predecir a partir de variables sencillas, mediante simulaciones de ordenador, el comportamiento de grandes masas de aire, en definitiva, que permitiera hacer predicciones climatológicas.

Lorenz realizó distintas aproximaciones hasta que consiguió ajustar el modelo a la influencia de tres variables que expresan como cambian a lo largo del tiempo la velocidad y la temperatura del aire. El modelo se concretó en tres ecuaciones matemáticas, bastante simples, conocidas hoy en día como modelo de Lorenz.

Pero, Lorenz recibió una gran sorpresa cuando observó que pequeñas diferencias en los datos de partida (algo aparentemente tan simple como utilizar 3 ó 6 decimales) llevaban a grandes diferencias en las predicciones del modelo. De tal forma que cualquier pequeña perturbación, o error, en las condiciones iniciales del sistema puede tener una gran influencia sobre el resultado final. De tal forma que se hacía muy difícil hacer predicciones climatológicas a largo plazo. Los datos empíricos que proporcionan las estaciones meteorológicas tienen errores inevitables, aunque sólo sea porque hay un número limitado de observatorios incapaces de cubrir todos los puntos de nuestro planeta. Esto hace que las predicciones se vayan desviando con respecto al comportamiento real del sistema.

Se denomina, por tanto, efecto mariposa a la amplificación de errores que pueden aparecer en el comportamiento de un sistema complejo. En definitiva, el efecto mariposa es una de las características del comportamiento de un sistema caótico, en el que las variables cambian de forma compleja y errática, haciendo imposible hacer predicciones más allá de un determinado punto, que recibe el nombre de horizonte de predicciones.


Características de un sistema caótico:

Para conocer si un sistema es caótico, se suelen buscar las siguientes características:

-  Sensibilidad a las condiciones iniciales. Esta característica implica que cada punto en un sistema es arbitrariamente aproximado por otros puntos con trayectorias futuras significativamente diferentes. Entonces, una pequeña perturbación en la trayectoria actual puede llevar a un diferente comportamiento más adelante.

-  Topológicamente mezclado. Esto significa que el sistema evolucionara con el tiempo, así que una región o conjunto abierto de su espacio eventualmente se sobrepondrá con otra región dada.

-   Densidad de orbitas periódicas. La densidad de orbitas periódicas significa que cada punto del espacio es aproximado arbitrariamente de manera cercana por órbitas periódicas. Sistemas topológicamente mezclados que fallen esta condición, probablemente tampoco tengan sensibilidad a las condiciones iniciales, y por lo tanto pueden no ser caóticos.


Un ejemplo de sistema caótico puede ser: El mar

Ya que  el mar es una masa de agua salada de tamaño inferior al océano, así como también el conjunto de la masa de agua salada que cubre la mayor parte de la superficie del planeta Tierra, incluyendo océanos y mares menores.

Lo podemos considerar caótico debido  a que diversas partes de su funcionamiento afectan cómo se comporta. Por ejemplo, la temperatura, la presión del aire, las tormentas y también los efectos de la rotación de la Tierra afectan la dirección de las corrientes oceánicas y el comportamiento del mar, por lo tanto, es sensible a las condiciones iniciales.

Un terremoto en algún lugar bajo el mar en un lugar alejado de la civilización, puede ocasionar enormes tsunamis que destruyen ciudades. Este tipo de eventos es lo que convierte el mar en un sistema caótico.

Como sistema caótico, también cumple con las características de ser topológicamente mezclado, y densidad de órbitas periódicas, pero es necesario observar las gráficas posteriores para ver estas características.






Otro ejemplo puede ser:  El ADN (Evolucion Humana).

Puede considerarse un sistema caótico por diversas circustancias, entre las cuales por ejemplo tenemos el ADN, el cual, desde el punto de vista de las ciencias de la computación lo podemos considerar como una cadena de caracteres de cuatro letras, las cuales son C = Citosina, A = adenina, T = timina, G = guanina, en donde la combinación de triatas, o sea de tres letras cada una, grupos que forman las bases nitrogenadas, que a su vez forman aminoacidos, para que el conjunto de x cantidad de aminoácidos forme las proteinas, fundamentales para el ser humano, entonces, cada organismo humano, tiene un ADN con información que se relaciona con nuestra historia evolutiva antigua y reciente, por lo que considero que estudiando los cambios y mutaciónes en las secuencias del ADN, podriamos decir que poodemos tener un sistema caótico, entonces es común que entre los humanos tengamos alteraciones o cambios en la información genética.

Entonces tenemos algunos puntos relevantes en donde considero que el caós esta presente en la evolución.
Nuestro sistema biológico, de cualquier organismo, incluyendonos a nosotros, son sistemas dinámicas.
Cualquier proceso evolutivo interviene en el ADN.
Podemos decir que los organismos tienen sensibilidad al inicio de condiciones, cuando se crea un nuevo organismo.
Poblaciones tienen presión de selección, esto es por ejemplo si hay mucho sol en una ciudad, algunos elementos de la población se adaptan, por ejemplo con un color de piel más oscuro.





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