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Curso avanzado de modelado complejo

Página en construcción

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El programa aquí propuesto está primariamente orientado a brindar capacitación teórica y práctica a investigadores avanzados en diversas técnicas de modelado complejo aplicadas a las problemáticas de la ciudad. La idea es encaminar a los especialistas en la realización de trabajos de diseño y análisis a escala real operando sobre programas especializados en estado de arte con plena comprensión de los factores técnicos y epistemológicos involucrados. De tal modo, los asistentes serán capaces de replicar talleres y cursos semejantes a nivel de grado y posgrado y de aplicar en sus proyectos de investigación los conocimientos adquiridos y la experiencia práctica recabada.

Las técnicas que se interrogan revelan a través de los modelos una realidad profundamente esquiva a la intuición y al sentido común, así como distribuciones y no-linealidades que ponen en tela de juicio a gran parte de las matemáticas usuales, la distribución normal y las pruebas estadísticas de hipótesis nula en primer lugar.

Sobre estas premisas, los temas aplicativos a desarrollarse comprenden modelos de proyección de crecimiento urbano, simulaciones de evacuación en casos de emergencia, planeamiento no lineal de tráfico, modelado de impacto ecológico, simulación de ciudades a futuro, flujo y dinámica de redes sociales urbanas, diagnóstico social y cognitivo de la planta urbana y análisis interpretativo del espacio construido, entre otros.

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Temario:

1 – Introducción a la complejidad (presentación en esta misma página)

2 - Sistemas complejos adaptativos y modelado microscópico: Autómatas celulares

3 – Modelado basado en agentes y dinámica de sistemas

4 – Problemas de escala y dimensión fractal

5 - Gramáticas de la complejidad

6 – Sintaxis espacial y redes complejas

7 - Cognición y espacialidad

Presentación y demarcación:

En la pantalla siguiente se incluye la introducción del curso. Debido a que no todas las concepciones de complejidad que se encuentran disponibles poseen capacidades instrumentales comparables, se desarrolla aquí una secuencia especial de demarcación teórica-metodológica.

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Herramientas a utilizar

En la ejecución de los talleres de este curso se revisan numerosas herramientas de modelado y diseño. La siguiente planilla de Microsoft® Excel™ incluye un repertorio razonablemente completo de piezas de software relacionadas con sistemas complejos adaptativos, algoritmo genético, geometría fractal, cálculo de dimensión fractal, modelos basados en agentes, redes sociales complejas, dinámica no lineal, simetría, sintaxis espacial y plots de recurrencia, entre otros géneros de la complejidad.

La planilla está coloreada de acuerdo con la clase de formalismo de que se trate. Con más de 190 piezas registradas en setiembre de 2010, y tras la defección de los grandes repositorios históricos (EvoWeb, Fractovia, CalTech, Spanky, Infinite Fractal Loop), no hay otro repertorio actualizado de semejante magnitud en toda la Web.

En la columna M de la planilla se indican las direcciones de Internet (URLs) desde donde se pueden bajar los programas. Todas esas direcciones están activas a la fecha, salvo indicación contraria. Los programas que se encuentran discontinuados se pueden solicitar en esta misma página mediante el servicio de respuesta que he habilitado más abajo.  Casi todos los programas son freeware o de código abierto, cuando no versiones de prueba de amplias prestaciones y bastante poco restrictivas.

Otras páginas de este sitio relacionadas con el curso:

• Antropología de la complejidad – Teorías y métodos (2003)
• Arte, complejidad y creación estética
• Artes visuales y sonoras con metaheurísticas evolucionarias (2008)
• Artículos sobre Complejidad & Caos
• Complejidad y Caos: Una exploración antropológica (2006)
• Modelos o metáforas: Crítica del paradigma de la complejidad según Edgar Morin
• Diseño artístico y arquitectónico con gramáticas complejas (2008)
• Hacia la complejidad por la vía de las redes: Perspectivas para el Tercer Milenio (2008)
• Herramientas de complejidad para las ciencias sociales: Conceptos, alcances y obstáculos (2006)
• Herramientas de música, imágenes y complejidad
• Imágenes culturales de complejidad
• Libros sobre Complejidad y Caos
• Planilla de cálculo de Caos y Dinámica no lineal: Caos.XLS

Vínculos específicos de Sintaxis Espacial:

• Sintaxis espacial – Teoría y práctica
• Técnicas de análisis de sintaxis espacial
• Herramientas de análisis en sintaxis espacial
• Herramientas para el diseño y el análisis de la ciudad compleja
• Sintaxis espacial, mapas cognitivos, conocimiento y percepción del espacio
• Dimensiones socioculturales de la sintaxis espacial
• Sintaxis espacial en antropología urbana y arqueología
• Referencias bibliográficas esenciales

En los próximos días se habilitará una sección para los elementos bibliográficos de uso interno.

Programa del curso y primera serie de ejercicios propuestos:

En la pantalla siguiente se puede visualizar e imprimir el programa y los descriptores de algunos de los ejercicios prácticos a realizar. Con los controles del plugin es posible ver el documento en pantalla completa, imprimirlo o bajarlo a la computadora personal.

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F11 – Full screen

Este seminario revisa los avances en ciencia cognitiva, psicología cognitiva y neurociencia y su impacto en la teoría y la práctica antropológica. La red de textos y archivos que constituye el seminario constituye, documentadamente, el mayor repositorio disponible en línea sobre el particular. Es también uno de los más consultados en este sitio.

Desde aquí invito a que se copien los materiales, pues pienso que pueden ser de utilidad y conjeturo que lo que en ellos se expresa es fundado y consistente, al menos según el estado actual del conocimiento. Se puede entonces tomar los materiales para mera consulta o para adaptarlos a cursos de grado, posgrado y doctorado de distinta duración y variada asignación de crédito. A quien le preocupe la cuestión legal, puede hacer de cuenta que la licencia se rige por el modelo Creative Commons.

Más allá que se repliquen o no los cursos, los materiales también pueden resultar de utilidad a los profesionales que deseen tomar contacto con los últimos avances de las respectivas especialidades. De hecho, las presentaciones no son más que el esquema de un libro que estoy escribiendo sobre el asunto, el cual conjeturo alcanzará los tres volúmenes. Todo (el libro y los slides) se actualizan permanentemente conforme la ciencia avanza y las ideas sobrevienen.

Hay materiales adicionales reservados para los cursantes de mis seminarios en el área correspondiente. Se requiere clave para tener acceso a los mismos. La clave es la misma que la del Campus Virtual de FFyL-UBA. También se puede requerir en cualquier área de comentario de este blogspot o a mi casilla de correo por email común. Aparte de esa sección circunscripta, todo lo que hay aquí es de uso libre según el régimen antedicho.

En diferentes versiones, el seminario se ha dictado en la Facultad de Filosofía y Letras de la Universidad de Buenos Aires (Argentina), en la Facultad de Sociología de la Universidad de La Coruña (Galicia, España) y en el Programa de Posgrado de la Universidad Nacional de Misiones (Argentina). Unas pocas secciones se han mostrado también en la Universidad Nacional Autónoma de México y en diversas universidades de Colombia y Venezuela. Otros colegas han dado sus versiones del tema basándose en estos materiales o incorporándolos al lado de los suyos.

Algunos archivos de las sesiones del curso son de tamaño considerable. Es conveniente una buena conexión para bajarlos en un tiempo razonable. Atento a la baja performance de la red las presentaciones de tipo slideshow se pueden ver sin necesidad de bajarlas, pero sólo en formato nativo es posible editarlas.

En cada unidad he agregado archivos de complemento (videos, programas en línea, software, etc) que se activan con los correspondientes botones de acción incluidos en las presentaciones. Dado que se tiene acceso al archivo de PowerPoint™ original el usuario deberá adaptar el puntero de hipertexto correspondientemente al path local de directorio en que haya colocado esos archivos.

El programa del seminario se encuentra en Programa.PDF. La página del seminario en el Campus Virtual de la Facultad de Filosofía y Letras está en Campus-Seminario.

La secuencia del curso es la siguiente:

Opcionalmente se puede ver el programa esta ventana.¹

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Esta sección desarrolla el tema de las dimensiones cognitivas de la sintaxis espacial. Se trata de un capítulo importante en la nueva y rica relación transdisciplinaria entre el espacio construido (sea el de un edificio, un asentamiento, una ciudad o una región) y los esquemas cognitivos que le corresponden: un tema, evidentemente, que la antropología urbana o la arqueología espacial se obstinaron en ignorar desde hace años.

En general puede anticiparse que las diversas medidas promovidas en la sintaxis espacial reciente (integración, conectividad local o global, profundidad media) correlacionan sistemáticamente con parámetros bien conocidos en psicología ambiental y en la psicología (o la antropología) de los mapas cognitivos y de la concepción del espacio en general.

Alternativamente se puede visualizar la misma presentación con alta performance en la pantalla siguiente. El plugin suministra controles para ver en pantalla completa o seleccionar slide.

También es relevante para comprender esta problemática la presentación sobre mapas cognitivos que se encuentra en este enlace de este mismo blog.

Otras presentaciones de la misma serie:

• Antecedentes históricos de la sintaxis espacial: GIS convencional e isovistas
• Sintaxis espacial – Teoría y práctica
• Técnicas de análisis de sintaxis espacial
• Herramientas de análisis en sintaxis espacial
• Herramientas para el diseño y el análisis de la ciudad compleja (libro, cap. V)
• Sintaxis espacial en antropología urbana y arqueología
• Referencias bibliográficas esenciales

Vínculos esenciales:

• UCL Center for Advanced Spatial Studies, Londres
  • http://www.casa.ucl.ac.uk/about/index.asp
  • Ver http://eprints.ucl.ac.uk/view/subjects/14500.html
  • Ver http://www.vr.ucl.ac.uk/research/vga/
• Space Syntax Laboratory
  • http://www.spacesyntax.org/
• Publicaciones – Space Syntax Laboratory:
  • http://spatialsyntax.com
• Bartlett School Home Page
  • http://web.archive.org/web/20010515074956/murmur.arch.gatech.edu/~spatial/

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En los últimos años, dejando atrás tres décadas de hermenéutica particularista, se ha demostrado productiva una musicología basada en la cognición y la neurociencia. Ella ha puesto de manifiesto numerosos universales que, mucho más profundamente que la experiencia de la diversidad cultural, rigen diversos aspectos de la generación y la percepción musical. También ha sido explosivo el desarrollo de un marco evolucionario en torno al cual se afianzó una robusta etología cognitiva de la música.

En esta presentación se investigan los recientes estudios en desarrollo musical humano, las complejas relaciones neurológicas entre las capacidades lingüísticas y las musicales, las manifestaciones musicales a través de las especies y las relaciones entre música y emoción.

La presentación provisoria sobre cognición musical se puede ver en la siguiente pantalla. Si ella no aparece, conviene refrescar el video y esperar hasta que se redibuje todo. También es posible seleccionar cada slide o verlos en pantalla completa usando los controles del plugin:

Este reportaje presenta algunos elementos de juicio aportados por uno de los principales investigadores en la temática:

Vínculos a centros de excelencia de investigación en cognición musical:

Auditory Perception and Musica Cognition Research and Training Laboratory – University of Prince Edward Island, Department of Psychology
http://www.upei.ca/~musicog/

Brams – International Laboratoty for Brain, Music and Sound Research – McGill – Université de Montréal
http://www.brams.org/

The Center for Biomedical Research in Music – Colorado State University
http://www.colostate.edu/dept/cbrm

La Compositora – Cognitive Computational Music – Pablo Hernán Rodríguez Zivic
http://lacompositora.blogspot.com/2010/04/what-is-cognitive-computational-music.html

Levitin Laboratoty for Music Perception, Cognition and Expertise
http://www.psych.mcgill.ca/labs/levitin/

Music Cognition at Eastman School of Music – University of Rochester
http://theory.esm.rochester.edu/music-cognition/

Music Cognition Group – Universiteit van Amsterdam
http://cf.hum.uva.nl/mmm/

Music Cognition Resource Centre – University of the Ohio State University
http://www.musiccog.ohio-state.edu/Resources/

NEMCOG – Norteast Musica Cognition Group, New York
http://nemcog.smusic.nyu.edu/

Neuroimaging laboratory – The music and neuroimaging laboratory at Beth Israel Deaconess & Harvard Medical School
http://www.musicianbrain.com/#index

SMART Lab on Music Cognition – Ryerson University
http://www.ryerson.ca/smart/research/music-cognition/index.html

Society for Music Perception and Cognition – Aniruddh Patel, president
http://www.musicperception.org/

Vínculos a documentos sobre cognición musical:

Artículo sobre Cognición Musical en Wikipedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Music_cognition

Artículo sobre la música y el cerebro
http://en.wikipedia.org/wiki/Music_and_the_brain

Artículo sobre Psicología de la Música
http://en.wikipedia.org/wiki/Music_psychology

Artículo sobre neurociencia cognitiva de la música
http://en.wikipedia.org/wiki/Cognitive_Neuroscience_of_Music

En el área de materiales audiovisuales reservados de ciencia cognitiva hay numerosos videos sobre esta problemática. Para verlos se requiere la contraseña convenida para este curso.

Ciencia Cognitiva – Secuencia de presentaciones del curso:

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Música – music – psicología – psychology – cognición – ciencia cognitiva – cognition – cognitive science – neurociencia – neuroscience

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La neurociencia ha experimentado un Renacimiento a partir del último tercio de la década de 1990, cuando se pudo al fin observar (visualmente) el funcionamiento del cerebro en tiempo real y en alta resolución. Nuevas técnicas no intrusivas de escaneado (fMRI, PET) permitieron reformular las teorías neuronales del lenguaje, los sueños, la percepción, el reconocimiento de patrones, la emoción y  (por último) la identidad y la misma conciencia. Todavía hay mucho de precario y de polémico en las teorías emergentes, pero el avance científico se percibe en lo que va de una semana a la siguiente.

Esta sesión revisa los avances de la neurociencia y la gestación, en pleno siglo XXI, de la neurociencia social cognitiva.

Alternativamente se puede ver la presentación en la siguiente pantalla. Si ella no aparece, conviene refrescar el video y esperar hasta que se redibuje todo. También es posible seleccionar cada slide o verlos en pantalla completa usando los controles del plugin:

Se puede ver video de Alan Hobson desarrollando su teoría del sueño en esta pantalla:

En tanto se resuelve técnicamente la asignación de más de un video a una pantalla, en la que sigue se puede apreciar una sesión de zikr  (ذکر ) musulmán procedente de Turquía, en la cual un grupo de oficiantes busca el trance mediante la técnica dinámica de hiperventilación.

Secuencia de presentaciones del curso:

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Alternativamente se puede ver la presentación en la siguiente pantalla. Si ella no aparece, conviene refrescar el video y esperar hasta que se redibuje todo. También es posible seleccionar cada slide o verlos en pantalla completa usando los controles del plugin:

El 11 de setiembre de 1956, en una sesión antológica en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, nació la ciencia cognitiva. Se puede establecer hora y minuto, pues allí se presentaron las formulaciones de Chomsky sobre la primera jerarquía de la complejidad, el paper de George Miller sobre el mágico número siete más o menos dos y los modelos de cálculo lógico de Newell y Simon. Esta sesión presenta una revisión de la ciencia cognitiva desde ese evento hasta la actualidad, desvelando numerosos elementos de juicio mal conocidos sobre el impacto de esa multi-disciplina en la ciencia y la cultura contemporáneas.

Secuencia de presentaciones del curso:

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También se puede ver la presentación en la siguiente pantalla. Si ella no aparece, conviene refrescar el video y esperar hasta que se redibuje todo. Es posible seleccionar cada slide o verlos en pantalla completa usando los controles del plugin:

¿Es el pensamiento una capacidad fundamentalmente igual a través de las lenguas y las culturas, o depende estrictamente de las peculiaridades del idioma en que se habla? ¿Constituye el lenguaje un reflejo del pensamiento, o establece sus límites?.

Hay diversas respuestas para estas preguntas y muchas de ellas adquieren carnadura en la inacabable polémica entre universalistas y relativistas lingüísticos: una discusión que encubre una disyunción más básica entre dos modos de concebir la cultura y, por supuesto, dos conceptos irreconciliables de antropología.

En esta presentación se estudian las escuelas particularistas desde sus orígenes en el idealismo poskantiano y el Sturm und Drang hasta las manifestaciones más recientes. También se tratan algunos episodios polémicos: el mito de los términos para la nieve entre los esquimales, la (falsa) concepción del tiempo de los Hopi, la imposibilidad que tendrían los chinos para hacer suposiciones debido a la falta del modo subjuntivo en su idioma, la antropología del color y la reciente resurrección de la hipótesis de Sapir-Whorf, en forma más bien cruda, a propósito del redescubrimiento de los Pirahã.

Archivo complementario: Este video, que muestra un Pirahã contando con los dedos, desmiente las afirmaciones sobre las limitaciones inherentes a su pensamiento numérico - Ver o bajar: counting.avi (3.5 Mb)

Alternativamente, se puede ver el mismo video en esta pantalla:

Secuencia de las presentaciones del curso:

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El problema que se trata en esta unidad es el del “pensamiento” o el “lenguaje” animal, afirmado por algunos etólogos, negado taxativamente por especialistas en cognición y lingüistas, Noam Chomsky en primer lugar. No es un problema trivial, dado que pone en crisis al menos ciertos conceptos de cultura y no pocas definiciones cognitivas esenciales.

Alternativamente se puede ver la presentación en la siguiente pantalla. Si ella no aparece, conviene refrescar el video y esperar hasta que se redibuje todo. También es posible seleccionar cada slide o verlos en pantalla completa usando los controles del plugin. Se requiere instalar la última versión de Flash Player:

Palabras claves: lenguaje – etología – cognición – comunicación – antropología – psicología cognitiva – inteligencia

Materiales adicionales:

1. El caso de Alex, el loro gris africano – Ver o bajar alextheparrot.mov
2. Casos de afasia – Afasia de Broca – Ver o bajar tono.avi – © Jeffrey Elman, Understanding language
3. Caso de la mona parlante Gua, década de 1930 – Ver o bajar gua-show-nose.mov © Winthrop y Luella Kelloggs, 1931
4. Caso de la mona parlante Vickli – Ver o bajar viki38-viki3.mov
5. Caso de la mona Washoe, con American Sign Language – Ver o bajar signlanguagewashoe.mov
6. Caso de Lana – Ver o bajar lana.wmv
7. Caso de Kanzi – Ver o bajar kanzi.wmv

Complementariamente se puede ver el video sobre las capacidades de entendimiento lingüístico del bonobo Kanzi en esta pantalla:

Secuencia de presentaciones del curso de (Neuro)ciencia cognitiva y antropología del conocimiento:

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En los materiales incluidos en esta página se analizan los esquemas cognitivos que sirven a la orientación. Claramente, parte de estos esquemas se basan en perceptos universales (que se saben localizados prevalentemente en el hipocampo) mientras otra parte, de igual relieve, es a todas luces una construcción cultural compleja.

Entre los temas específicos a tratar aquí se destaca el modelo de la concepción de la ciudad del arquitecto Kevin Lynch y los sistemas micronesios de navegación, incluyendo el etak de Puluwat, predecesores de los modernos sistemas de posicionamiento satelital. También se estudian los nuevos modelos de corporalidad, territorialidad, cognición situada y orientación espacial derivados de la neurociencia.

El tema es sin duda polémico: ¿poseen los humanos una dotación de principios orientadores y de percepción del espacio más o menos universal y biológicamente determinada, o más bien cada cultura maneja (o cada lengua conceptualiza) esos menesteres de distinta manera? ¿Existen culturas que hayan rayado a nivel de excelencia en su manejo de la orientación en la gran escala (como los navegantes micronesios) o por el contrario tiene razón Hallpike cuando afirma que los logros de las sociedades ágrafas en ese renglón son inferiores a los de las gaviotas? ¿Para qué le pueden servir los mapas cognitivos a los antropólogos, y también viceversa? ¿Qué es lo que ha revelado sobre esos asuntos la neurociencia que no se supiera antes?

Alternativamente se puede ver la presentación en la siguiente pantalla. Si ella no aparece, conviene refrescar el video y esperar hasta que se redibuje todo. También es posible seleccionar cada slide o verlos en pantalla completa usando los controles del plugin:

El siguiente mapa ilustra la región de Micronesia donde se practica la navegación por el sistema etak que se examina en la presentación. Si no aparecen los controles de zoom y localización, se sugiere refrescar la página y dar tiempo sin mover los cursores hasta que aparezcan.

Esperar que se cargue mapa de Islas Carolinas (Micronesia)…

Secuencia de las presentaciones del curso:

También guardan relevancia respecto del tema aquí tratado los cursos y documentos sobre sintaxis espacial que se pueden encontrar en este vínculo a páginas de este mismo sitio.

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