Biology and Ecology

Teoría del Caos y ecuación logística

Me estoy releyendo el libro CAOS de James Gleick, que se lo recomiendo a todo el mundo interesado por las matemáticas o la ciencia. Todavía me parece increible que una ecuación tan simple como la logística pueda dar un resultado tan sorprendente como el caos y la sensibilidad a las condiciones iniciales. Aviso la ecuación hay que discretizarla porque es dx/dt=rx(1-x), pero para resolverla con un sencillo programa hay que aplicarle el algoritmo de Euler (el algoritmo más simple) con h=1 y queda Xt+1=Xt+rXt(1-Xt), porque si se usa otro algorimo como Runge-Kutta no aparece el caos. Si alguien quiere más detalles para experimentar con el software POPULUS que me escriba.

Vida artificial: ¿modelos, simuladores o juegos?

Parece ser que no está muy claro que es un modelo, un simulador o un simple juego. Si a mi me interesan las poblaciones de tejón (y realmente me interesan) puedo hacer un modelo dinámico de como se relacionan con él hábitat implementar una serie de funciones espaciales obtenidas en el campo y predecir los cambios en la distribución y abundancia del organismo en respuesta a las variaciones de su nicho ecológico. Esto parece bastante claro que sería una aplicación científica de redes neuronales, autómatas celulares y algoritmos genéticos, y el resultado de este trabajo sería una publicación (paper) en una revista (por ejemplo Ecological Modelling). Si por el contrario yo utilizo estas técnicas (llamemoslas de Vida Artificial o computación bioinspirada) para hacer un "mundo" que me invento esto sería una simulación pero no un modelo. Luego está directamente la tecnología volcada al mundo de los juegos, algunos muy directamente vinculados a la vida o inteligencia artificial (este ámbito obviamente es el que más pasta mueve). Los campos, o las aplicaciones tecnológicas se desarrollan según los recursos que generan y hoy por hoy hay más gente dispuesta a pagar por un juego que por tener tejones en la sierra de Madrid. Claro eso se nota, y un experto en tejones tiene que además de formarse durante años saliendo al campo con las botas, saber programar, saber matemáticas y lenguajes no naturales y esto es un problema. No se pueden formar grupos interdisciplinares si no hay dinero, y en la universidad no hay.

Biología de poblaciones, enfoques holísticos y reduccionistas

A los biólogos nos cuentan en la facultad que la dinámica de las poblaciones se representa mediante ecuaciones diferenciales. Una cosa que está muy bien para los físicos y los matemáticos pero que en biología tiene muchas limitaciones. Para empezar una población vista como un todo no permite incorporar el comportamiento de los individuos, sólo permite parametrizar lo que está pasando con toda la población (tasas de natalidad y mortalidad), está bien para comprender cositas como que los recursos limitan el crecimiento de las poblaciones, pero poco más. Sin embargo ahora hay tecnología suficiente para hacer modelos basados en el individuo (enfoque reduccionista), con este enfoque no hay que conocer la natalidad y la mortalidad de toda la población, basta con especificar cuales son los niveles energéticos de cada individuo y los riesgos de predación. Yo no se lo que opinarán los informáticos (que la mayoría acaban haciendo juegos de ordenador en vez de ciencia), pero los ecólogos van a pedir prestadas esas tecnologías para construir modelos basados en el individuo, pero esto no es la panacea, porque luego viene el problema de las "cajas negras", del que ya hablaré cuando sea mayor.

Networks in Ecology

The language of systems ecology are described in a didactic way. You can enjoy with simple explanations of ecological networks. The systems thinking is applied in all levels of organisation, to biological systems and human-machine ecology.