lunes, 13 de julio de 2015

Textos Matemáticos

7 Minutos de Terror


Misión y Visión de la UNFV

MISIÓN DE LA UNFV:

"La Universidad Nacional Federico Villarreal" será una comunidad académica acreditada bajo estándares globales de calidad, posicionada internacionalmente, y al servicio del desarrollo humano sostenible.


VISIÓN DE LA UNFV:

"La Universidad Nacional Federico Villarreal" tiene por misión, la formación de la persona humana, y el fortalecimiento de la identidad cultural de la nación, fundado con el conocimiento científico y tecnológico, en correspondencia con el desarrollo humano sostenible.

Syllabus 2015 Cursos Generales PUCP

Ecuacion Simultanea de 3 Variables


Hoverbike: la moto voladora al estilo Star Wars que planea ser una realidad

Los aerodeslizadores imperiales que millones de fans hemos podido ver en Star Wars Episode VI: The Return of the Jedi podrían estar más cerca gracias a Malloy Aerodinamics y su Hoverbike, el cual combinan un hovercraft y una moto.
La idea es combinar las hélices de un helicóptero con un chasis que permita a una persona conducirlo a modo de motocicleta. Actualmente han lanzado una campaña de recaudación de fondos fuera de Kickstarter en la que esperan llegar al millón de dólares y así continuar con el proyecto. Al mismo tiempo han empezado otra campaña dentro de la web de crowdsourcing en la cual venden un drone totalmente funcional con escala 1:3.
Será complicado poder ver un vehículo como este recorrer las calles de nuestras ciudades pero en el campo la verdad es que su uso me parece más acertado. Sobre todo porque no deja una huella tan visible como la de los quads o las motos. Su alcance es de 148kms, algo que se podría mejorar, y su consumo está en los 30 litros a la hora. Cifras que deberían ser mejoradas ya que limita en gran medida su uso y eleva su precio y mantenimiento.
Es un excelente paso para un primer acercamiento a un novedoso medio de transporte. Tal y como dicen los creadores, no utilizan ninguna pieza o tecnología que no se haya usado antes, pero ellos los combinan de una manera que hasta ahora nadie había pensado, según leemos en Phys.org.

domingo, 12 de julio de 2015

Crean el AXN, la alternativa sintética al ADN

El logro podría tener enormes implicaciones para la biotecnología y la medicina


Hasta ahora se creía que las únicas moléculas capaces de contener y transferir información biológica eran el ADN y el ARN. Sin embargo, un equipo de científicos ha conseguido sintetizar en un laboratorio seis polímeros que también cumplen con las leyes de la herencia. Incluso, uno de ellos, se adapta a los principios de la evolución darwiniana. El logro podría tener enormes implicaciones para la biotecnología y la medicina, según sus autores. SINC/T21.


Hemos creado polímeros sintéticos diferentes al ADN y al ARN, que pueden almacenar y propagar información, dos de las señas de identidad de la herencia y de la vida”, ha explicado a SINC Phil Holliger, coordinador de un estudio publicado en la revista Science

En esta investigación, llevada a cabo en Universidad British Columbia de Canadá, los científicos han sintetizado seis moléculas de lo que han llamado ‘AXN’ y una de ellas es capaz de adaptarse a condiciones cambiantes en el laboratorio de manera análoga a como funciona la evolución. 

“Nuestro descubrimiento implica que no existe ningún imperativo por el que la vida se tenga que basar en el ADN y el ARN. Lo más probable es que su presencia no sea más que el reflejo congelado de un ‘accidente’ que se produjo en el origen de la vida”, explica el científico.

El ADN consiste en una serie de nucleótidos conectados entre sí. Cada uno de ellos está formado por un azúcar (la desoxirribosa), una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina o timina) y un grupo fosfato.

Fórmulas alternativas de almacenamiento de información genética 

Estas cuatro bases se ordenan en forma de cadena y codifican la información genética de todos los seres vivos conocidos de la historia del planeta. La alternativa creada por el investigador Vitor Pinheiro y sus colegas está compuesta por nucleótidos en los que el azúcar desoxirribosa ha sido reemplazado por seis tipos de azúcares distintos, dando lugar a seis moléculas de AXN distintas. 

El AXN es capaz de replicar la información que contiene, ya que puede unirse de manera complementaria al ADN y al ARN y también puede sintetizarse a partir de estas cadenas. 

Además, una de las nuevas moléculas de AXN, llamada AHN, se comporta como el ADN cuando se encuentra en condiciones cambiantes y puede evolucionar hacia otras formas que se enlazan más específicamente con un objetivo en particular. 

“Los resultados implican que puede haber otras maneras de almacenar la información genética distintas a las que conocemos, tanto en nuestro planeta como en el universo”, afirma Holliger. 

“Esto abre las puertas a la era de la genética sintética y tiene implicaciones para la exobiología, la biotecnología y la comprensión de nosotros mismos” escribe Gerald Joyce, experto reconocido del Instituto de Investigación Scripps (EE UU), en una editorial de la misma revista Science donde se publica esta investigación.

Referencia bibliográfica: 

Pinheiro V.B.; Taylor A.I.; Cozens C.; Abramov M.; Renders M.; Zhang S.; Chaput J.C.; Wengel J.; Peak-Chew S.Y.; McLaughlin S.H.; Herdewijn P.; Holliger P. “Synthetic Genetic Polymers Capable of Heredity and Evolution” Science 336: 341-344. Abril 2012. DOI: 10.1126/science.1217622

La Ciencia en una nueva frontera de la energía

En los años 60, un grupo de físicos, entre los que se encontraba el británico Peter Higgs, postuló la existencia de un tipo de partícula elemental en el Modelo Estándar de Física de Partículas conocida como bosón de Higgs, que explicaría el mecanismo por el cual adquieren masa todas las partículas elementales incluyendo el propio bosón de Higgs. Esta partícula no puede detectarse directamente, ya que una vez que se produce se desintegra casi inmediatamente (10-22 segundos).

Colisión protón-protón a 13 TeV colectada por el detector ATLAS el 3 de Junio 2015. Las trazas de las partículas producidas en la colisión se muestran en color celeste. F

Varias décadas después y tras años de investigación en búsqueda del bosón de Higgs, el 4 de julio de 2012, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, por su sigla en inglés) anunció el histórico hallazgo de una partícula de características similares a las predichas por Higgs, que confirmarían su existencia. Este descubrimiento fue posible gracias a los experimentos realizados con los detectores del acelerador y colisionador de partículas más grande del mundo llamado Gran Colisionador de Hadrones (LHC, del inglés Large Hadron Collider).
María Teresa Dova, investigadora superior del Conicet en el Instituto de Física de La Plata (IFLP, Conicet-UNLP) junto a un equipo del Instituto y de la Universidad de Buenos Aires (UBA), trabaja desde hace nueve años en uno de los cuatro experimentos que se llevan a cabo en simultáneo en el LHC. Se trata de ATLAS (Aparato Toroidal del LHC), un gigante detector multipropósito que con millones de sensores colecta datos que permiten explorar regiones de energías nunca antes producidas en un acelerador.
“En el LHC se producen colisiones entre protones. Algunos son acelerados en una dirección en el anillo y otros en otra, aumentando su energía cada vez que pasan por una cavidad aceleradora basada en campos eléctricos variables. ¿Cómo se mantienen en esas órbitas? Por campos magnéticos muy potentes que están producidos por dispositivos que se llaman dipolos superconductores que funcionan a bajísimas temperaturas. Es como un auto cuando toma una curva muy cerrada y tiende a salir de la ruta, de alguna manera hay que darle una fuerza para retenerlo”, aclara Dova.
Durante 27 meses, desde que culminó la primera fase de funcionamiento del acelerador (Run 1), se hicieron todas las mejoras necesarias en los dipolos superconductores para poder producir campos magnéticos tan intensos que mantengan estas partículas dentro el anillo mientras se mueven con velocidades próximas a la de la luz y a altísima energía. Estos dispositivos poseen una tecnología muy compleja y delicada a la vez y el más mínimo defecto o error puede destruir muchísimos de ellos.
Asimismo, también se realizaron perfeccionamientos en los sistemas de toma de datos de los detectores. En el Gran Colisionador de Hadrones se cruzan 40 millones de paquetes de protones por segundo y se producen unas 25 colisiones cada vez que esto ocurre, lo que da como resultado una cantidad de datos inabarcables para la tecnología de almacenamiento actual. Por eso los detectores cuentan con un sistema de selección en línea (trigger) que se dispara para guardar sólo los eventos de interés para física de altas energías. Los datos seleccionados se envían, a través de un sistema de computación llamado GRID, a distintos investigadores alrededor del mundo para que los analicen.
Estas, entre otras innovaciones, dieron lugar a que el pasado 3 de junio comenzara el segundo ciclo de funcionamiento del LHC (Run 2) en el que se logró que los haces de protones que circulan en él, colisionen en forma estable a 13 teraelectronvoltios (TeV), casi el doble de energía que en la primera etapa. Este aumento incrementará la posibilidad de crear más bosones de Higgs, poder describir sus propiedades con gran precisión y encontrar nuevas partículas e interacciones que podrían manifestarse
En este sentido, Dova afirma que después que los ingenieros trabajaran arduamente dos años, llegó el momento de los físicos. En esta nueva etapa aumenta la energía y la potencia del acelerador por lo que se producen un mayor número de colisiones por segundo. Una vez producido, el bosón de Higgs decae instantáneamente en un par de partículas, como dos fotones, dos leptones taus, dos quarks bottom o dos bosones Z o W, entre otras posibilidades. Estos pares permiten reconstruir todas las propiedades del “padre”. Distintos grupos de científicos se avocan a la búsqueda de estos distintos canales. El equipo de Dova trabaja en el trigger y análisis de datos del canal de decaimiento a dos fotones.
“Sabemos que existe el bosón de Higgs y ahora estamos abocados a la tarea de caracterizarlo en detalle. Las nuevas colisiones a 13 TeV nos tienen muy expectantes, queremos más descubrimientos y tenemos un instrumento fantástico como es el LHC, y el detector ATLAS. La naturaleza tiene que ser solamente un poco generosa, ya estamos listos para la búsqueda de nuevas partículas y fuerzas porque ahora que hay muchísima más energía disponible”, sostiene la investigadora.
Una de las cuestiones más interesantes según Dova es que este incremento en la energía podría aportar al entendimiento de la materia oscura. Los datos colectados a partir de las colisiones a alta energía podrían esconder estas partículas y su descubrimiento sería crucial para resolver su naturaleza. Cuando la materia y la antimateria entran en contacto se aniquilan, dejando sólo energía. El Big Bang debería haber creado la misma cantidad de materia que de antimateria, pero en el universo hay mucha más materia que antimateria. Los datos del Run 2 permitirán a los físicos comprobar si sus propiedades difieren entre sí.
“Hay algunos modelos que predicen que podría estar compuesta por partículas supersimétricas que son ’supercompañeras‘ de todas las partículas que conocemos. ¿Por qué no las vemos todavía? Porque tienen enormes masas y recién ahora quizá podrían producirse. Según la fórmula de Einstein, masa y energía son dos caras de la misma moneda. Toda esa energía disponible de las colisiones se puede convertir en masa. Cuanto más energía, pueden crearse partículas más masivas que no están presentes en nuestro universo actual sino que estuvieron presentes en los primeros instantes del universo primitivo. Como se trata de materia oscura, son partículas “invisibles”. La manera que tenemos de detectarla es en algunos procesos que tienen un desbalance de energía en su estado final”, explica.
Asimismo, Dova destaca que una gran cantidad de desarrollos cotidianos fueron derivados de la tecnología desarrollada por la física de altas energías. Por ejemplo, los detectores de pixeles que miden con una notable precisión el paso de las partículas en el LHC, se aplican en la medicina por imágenes. Además del emblemático caso de la World Wide Web (WWW), el lenguaje en el que se basa Internet, que fue creado en el CERN para compartir información entre investigadores de todo el mundo o el sistema GRID para poder almacenar y manipular enormes cantidad de datos.
“Lo más importante que uno le puede dar a la humanidad es el conocimiento, la búsqueda de él siempre va a traer retornos y hacer que la civilización avance. Siempre que se enciende un acelerador en una nueva región de energía, hay algo nuevo. Estamos a plena marcha y muy preparados. Pensamos que los resultados más interesantes podemos llegar a darlos a fin de este año, se necesitan muchísimos datos porque los eventos más interesantes son muy raros. En el Run 1 tuvimos 1015 colisiones y solo unos cuantos miles contenían bosones de Higgs porque tienen una probabilidad de ocurrencia baja. Por eso hay que generar tantos datos para poder hacer un estudio estadístico”, concluye.

Robot controlado con el pensamiento.

Para alguien que sufre de parálisis o movilidad limitada, hacer visitas es muy difícil. Un equipo de investigadores de la Fundación Defitech de Interfaz Cerebro-Máquina (CNBI), encabezada por José del R. Millán, sin embargo, ha estado trabajando en un enfoque revolucionario cerebro-máquina con el fin de restaurar el sentido de independencia en los discapacitados. La idea es controlar de forma remota un robot con el pensamiento. La investigación, que ha contado con la participación de numerosos participantes ubicados en diferentes países, ha producido resultados excelentes, tanto en términos humanos como en técnicos. Las conclusiones se discuten en la edición especial de junio de Actas de la IEEE, dedicada a las interfaces cerebro-máquina.

Desde su cama de hospital, un paciente con discapacidad es capaz de controlar un robot de telepresencia e interactuar a través de Skype. Crédito: Alain Herzog / EPFL

Probado con 19 personas: 100% de éxito
Nueve personas con discapacidad y diez personas sanas en Italia, Alemania y Suiza participaron en la tarea de pilotar un robot con sus pensamientos. Durante varias semanas, cada uno de los participantes se colocó un sombrero dotado con electrodos, capaz de analizar sus señales cerebrales. En las pruebas, por medio de instrucciones enviadas a través de Internet desde sus países respectivos, instruyeron al robot a que se moviera. En virtud de su cámara de vídeo, pantalla y ruedas, el robot, que se encuentra en un laboratorio de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL, Suiza), fue capaz de filmar mientras se movía al tiempo que mostraba la cara del piloto remoto a través de Skype. La persona al mando, como que si se movía en lugar del robot, fue capaz de interactuar por medio del robot con otras personas. “Cada uno de los 9 participantes con discapacidad logró controlar a distancia el robot con facilidad, después de menos de 10 días de entrenamiento”, dijo el profesor Millán.
Control compartido entre humano y máquina
La interfaz cerebro-máquina desarrollada por los investigadores va más allá. El robot es capaz de evitar los obstáculos por sí mismo, incluso cuando no se le indica. Para evitar cansarse demasiado, el piloto también puede tomar un descanso. Si no recibe más indicaciones, el robot seguirá en el camino indicado hasta que reciba la orden de detenerse. De esta manera, el control sobre el robot se comparte entre el humano y el ordenador, lo que permite que el piloto descanse mientras navega.
No se encontró ninguna diferencia entre los participantes sanos y los discapacitados
Al final, las pruebas no revelaron ninguna diferencia en la capacidad de pilotaje entre los participantes sanos y los discapacitados. En la segunda parte de las pruebas se pidió a las personas discapacitadas con movilidad residual que pilotearan el robot con los movimientos que aún eran capaces de hacer, por ejemplo, con sólo pulsar el lado de la cabeza sobre los botones cercanos. El resultado fue que pilotearon el robot como si estuvieran usando únicamente sus pensamientos, una prueba más de la eficacia del sistema.
Tecnología madura disponible
Los resultados positivos de esta investigación finalizan el proyecto europeo llamado TOBI (Herramientas para la interacción cerebro-ordenador), que se inició en 2008. ¿Los robots se convertirán pronto en un hecho de la vida diaria para las personas que sufren de una discapacidad? Es demasiado pronto para contestar, dice el profesor Millán, quien concluye: “para que esto suceda, las compañías de seguros tendrán que ayudar a financiar estas tecnologías.”