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Mayo 2006: ¿Por qué las Matemáticas? - 8. Optimización
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Lunes 01 de Mayo de 2006
Índice del artículo
Mayo 2006: ¿Por qué las Matemáticas?
Introducción
Índice de la exposición
1. Leer la naturaleza
2. Teselaciones y simetrías
3. Llenar el espacio
4. Unir mediante una línea
5. ¿Por qué calcular?
6. Construir
7. Calculando
8. Optimización
9. Demostrando
Más información sobre la exposición
Todas las páginas

8. Optimización

8.1. La naturaleza es ahorradora

Una pompa de jabón es esférica; los cuerpos estelares son prácticamente esféricos. ¿Por qué?

A área constante, un círculo posee el perímetro más pequeño.
A volumen constante, la esfera posee la superficie más pequeña.
La naturaleza escoge el camino más fácil.

Una masa líquida en equilibrio relativo, una gota de aceite en suspensión o en rotación en un líquido, los planetas en formación, adoptan formas esféricas, ya sean únicas o múltiples. Estas formas corresponden a la mínima energía potencial, que es proporcional al área de los cuerpos.

pompas de jabón

8.2. La Tierra bajo vigilancia

¿Cómo puede encontrarse una buena representación de la Tierra? Eso depende de lo que uno quiera hacer con ella.

Después de haber elaborado proyecciones cartográficas adaptadas, por ejemplo, a la navegación, hoy tratamos de utilizar las imágenes tomadas por los satélites o por aviones para optimizar las labores de reconocimiento o la gestión de recursos.

Y es que cada uno de los píxeles de una imagen está diciéndonos cómo es el terreno: rocoso, oceánico, fluvial, forestal, de cultivo... Combinando los datos suministrados por los instrumentos de medición (sensores espaciales y espectrales de alta resolución), es posible obtener algoritmos de aprendizaje.

Los modelos así construidos son luego validados por observaciones sobre el terreno.

imágenes por satélite

8.3. Las formas más eficientes

¿Por qué se usa cada vez más la estructura de panal de abejas?

¿Acaso porque las abejas han encontrado la solución óptima?

Los materiales diseñados a partir de la estructura de panal poseen propiedades llenas de ventajas, como ser livianas, fuertes y rígidas. Tales formas se utilizan en la construcción del Airbus A380, de los trenes de alta velocidad, de las paredes de los satélites, etc.

Con cartón o polivinilo, el modelo de panal de abeja se emplea habitualmente en la construcción de puertas y paletas de transporte.

Con todo, la celda de un panal no es la forma que más eficientemente ocupa un volumen dado.

Se han encontrado mejores sistemas, pero la forma más eficaz sigue aún sin conocerse.

imágen avión



 

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