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Los grados Farenheit

Como viene siendo habitual esto ultimamente, esta es una entrada para quejarme de algo que considero tremendamente retrógrado de EEUU. En este caso es su fastidiosa costumbre de marcar las temperaturas usando la escala Fahrenheit en vez de usar la Celsius como hace el resto de la humanidad. Sí, no exagero con esta última afirmación. EEUU es el único país del mundo que usa la escala Fahrenheit. No hay ningún otro lugar del mundo donde se use de manera generalizada (salvo según la Wikipedia Belize). Al menos en EEUU para la mayoría de cálculos científicos usan la escala Celsius y la Kelvin (gracias a Dios).

Razones por las que no se usa en otros lugares, bueno la primera porque no es la unidad de medida internacional, sí bueno la gente dirá que tampoco es la Celsius sino la Kelvin. Siendo cierto también sabemos que la escala Kelvin tiene los mismos incrementos que la Celsius sólo que el cero en la Kelvin corresponde al 0 absoluto (-273.3ºC) mientras que en la Celsius el 0 se establece para el punto de solidificación del agua y el 100 en el punto de evaporación. Algo bastante por así decirlo intuitivo.

¿Qué ventajas tiene la Fahrenheit para entender el mundo? Pues tiene algunas. El 0 de esta escala se establece a partir de una solución salina muy estable y el 100 atención en la temperatura corporal del caballo ya que se consideraba más estable que la del ser humano, la temperatura del cuerpo humano se establece en 96ºF y el punto de congelación a los 32ºF. Sí, ya sé lo que estáis pensando todos vaya bazofia de escala. Gran verdad, no obstante hay que pensar que cuando se hizo la escala resultaba difícil establecer con precisión el punto en el que se congelaba y hervía el agua. Sobre todo porque al ser un compuesto muy reactivo (es imposible encontrar agua pura en la naturaleza, siempre hay algo en el H2O que la modifica y hace que esos puntos no sean estables). Esa composición salina y la temperatura corporal del caballo eran mucho más estables y por ello se usaron. En cierto modo también puede resultar cómodo para medir la temperatura ambiente ya que usando Celsius usamos una escala muy reducida para las temperaturas ambientes más usuales  mientras que usando la escala Fahrenheit hay un rango mayor de valores (20 °C, 20.6 °C,  y 21.1 °C son 68 °F, 69 °F, y 70 °F respectivamente) y al establecer el 100 cerca de la temperatura corporal nos indica con más facilidad como de “agradable” es el clima. Si está por encima de 96 vamos a pasar calor de verdad y si está sobre 70 va a ser agradable y bajando de 50 va a empezar a hacer frío. En cierto modo algo fácil de aventurar observando el cuerpo humano como un sistema termodinámico muy simple usando la definición de Carnot del segundo principio de la termodinámica para establecer la eficiencia de un sistema. Algo quizás no tan sencillo de ver con la escala Celsius.

Pero a lo que iba, al poder establecer con precisión hoy en día los puntos de congelación y ebullición del agua y debido a que el sistema métrico internacional se ha impuesto a escala global en el día a día de la mayoría de la humanidad hacen más aconsejable el uso de la escala Celsius. De hecho cuando estamos tratando con alimentos y otros materiales es mucho más aconsejable e intuitiva que la escala Fahrenheit. Es mucho más fácil detectar el peligro en las carreteras sabiendo que cerca de 0 grados el asfalto puede estar congelado y que el clima puede ser más puñetero. A la hora de la cocinar yo veo mucho más intuitivo saber que si pones el horno a 200º es el doble del punto de ebullición del agua y que hay un riesgo grande de quemar los alimentos muy rápido. Estando acostumbrado el resto del mundo a la escala Celsius en la actualidad, hasta los mismísimos británicos lo usan comunmente hoy en día, cre que continuar usando Fahrenheit aquí es más bien cabezonería y no querer adaptarse al resto del mundo.

Cada vez que me meto para ver el clima le tengo que dar a la pestañita de “metric” para ver una escala que entienda y es de verdad pesado. Además de que cuando vas andando por la calle y ves la temperatura a pesar de haber estado aquí tanto tiempo me parece incomprensible. Tan sólo he empezado a asociar 70 a temperatura agradable por encima de 85 calor y por debajo de 60 empieza a hacer frío. Pero poco más.

La conversión entre escalas no es obvia y resulta difícil de calcular a ojo. Multiplicar la temperatura en Fahrenheit por 9 y dividir por 5 y luego restarle 32. Al menos con las millas o las libras puedes decir bueno a ojo son como 1.5 kilómetros (en realidad 1.69km) o 0.5Kg (en realidad algo menos) lo cual te da una buena estimación sin complicarte mucho la vida. Pero la temperatura es difícil. Nunca me acuerdo de la formula (tiene delito que me sepa las ecuaciones de Maxwell de memoria pero no esa). Pero aunque la recordase, resulta que no son números facilitos o al menos a mi no me resultan tan sencillitos.

¿Por qué tienen tantas reticencias de adaptarse al resto del mundo? No siempre se puede ser el lider y decidir todos los aspectos de la realidad por mucha primera potencia que seas.

PML

Una de las cosas más interesantes que he aprendido trabajando en el desarrollo de simuladores electromagnéticos es el tratamiento de las fronteras y la creación de estructuras absorbentes. La mayoría de la gente que lea este blog puede que no entienda esta entrada. Los pocos telecos y físicos que me lean sabrán por las asignturas de campo y electromagnetismo que cuando las estructuras son simples, infinitas y perfectas se puede aplicar el cálculo analítico en la resolución de campos sin mucho problema pero cuando empiezan a aparecer cosas que se salten esa norma, todo empieza a volverse demasiado complicado. En su lugar se usan métodos numéricos para analizar los campos electromagnéticos.

El que yo utilizo el FDTD se basa en el uso de diferencias finitas, esto quiere decir grosso modo obtener las ecuaciones de Maxwell en forma diferencial y suponer que como dice la teoría del cálculo eso son realmente restas muy pequeñitas de los campos adyacentes. Sin meternos con la complejidad de todo el desarrollo, esto tiene un problema al hacerse con un ordenador y es que no podemos hacer una malla infinita! (no, lo siento no se puede) es decir que si nos quedamos en un tamaño fijo N y suponemos que los campos más alla son nulos, en realidad suponemos la simulación dentro de un conductor eléctrico perfecto (algo que no siempre es deseable, aunque puede ser muy práctico porque usando teoría de imágenes podemos obtener simetrías y ahorrarnos una gran parte del espacio de simulación en memoria).

Si queremos analizar un cuerpo en el espacio, rodeado de la nada, sólo en un espacio de simulación finito donde no haya reflexiones, debemos suponer o usar un material que sea capaz de absorber el campo incidente en su totalidad. Dicho sea de paso, este material no existe. Hay una serie de materiales que tratados adecuadamente pueden conseguir este efecto, por poner ejemplos tenemos el material usado en las cámaras anecoicas o el de los aviones Stealth.

Todo cambió con la idea genial de un hombre, Berenger. Como pasa a veces en física, a veces hay fórmulas que se usan que producen resultados sin sentido físico pero que tienen sentido matemático (como las ondas viajando atras en el tiempo o los potenciales gravitacionales positivos) o como en este caso una genialidad y utilidad impresionante. La idea original de Berenger era la de dividir el campo electromagnético artificialmente en la zona que se aplicaba esta absorción con una gradación de las constantes electromagnéticas de tal manera que no se produciesen reflexiones de manera analítica (en el caso numérico siguen produciéndose, pero se consiguen atenuaciones del orden de 80 dB). En la actualidad la propuesta de Berenger no se usa para calcular el campo en esas zonas sino que se propone un nuevo tipo de material anisótropo y absorvente. Físicamente tiene el mismo sentido que la propuesta de Berenger.

No quiero meterme en ecuaciones difíciles que no todo el mundo que lee mi blog es capaz (o simplemente quiere) entender. Si queréis leer más recomiendo los capítulos de condiciones absorbentes del libre: Computational Electrodynamics de Allen Taflove e incluso unos apuntes del MIT.

El punto de Feynman

El Punto de Feynman es la secuencia de seis 9 que empieza en el decimal número 762 del número π. Se le llama así por el físico Richard Feynman (del que ya he hablado algo antes en mi blog) dijo en una ocasión que le gustaría memorizar los dígitos de π hasta ese punto, de manera que lo pudiese recitar y entonces terminar con un: “nueve, nueve, nueve, nueve, nueve, nueve y así seguimos”.

3. 1415926535897 9323846264338 3279502884197 1693993751058 2097494459230 7816406286208 9986280348253 4211706798214 8086513282306 6470938446095 5058223172535 9408128481117 4502841027019 3852110555964 4622948954930 3819644288109 7566593344612 8475648233786 7831652712019 0914564856692 3460348610454 3266482133936 0726024914127 3724587006606 3155881748815 2092096282925 4091715364367 8925903600113 3053054882046 6521384146951 9415116094330 5727036575959 1953092186117 3819326117931 0511854807446 2379962749567 3518857527248 9122793818301 1949129833673 3624406566430 8602139494639 5224737190702 1798609437027 7053921717629 3176752384674 8184676694051 3200056812714 5263560827785 7713427577896 0917363717872 1468440901224 9534301465495 8537105079227 9689258923542 0199561121290 2196086403441 8159813629774 7713099605187 0721134999999

El método de optimización de enjambres de partículas o PSO

A veces intentar abordar una optimización de un modo tradicional (Por ejemplo, derivando y buscando ceros. Sí, bueno esto no es del todo así pero ya me entendéis) es algo impracticable. Ya sea por complejidad de las funciones que estamos buscando o incluso por el desconocimiento de las mismas, tanto como por que el tiempo que llevar una optimización de este tipo para más de una variable o más de un objetivo puede tomar.

En algunos casos, los algoritmos de optimización heurísticos se presentan como una alternativa a los métodos tradicionales. Aunque desde un punto de vista matemático los algoritmos heurísticos no aseguran encontrar el mínimo o máximo absoluto de una función, desde el punto de vista de la ingeniería no es siempre necesario obtener este máximo o mínimo sino uno que satisfaga las necesidades de diseño.

El método de optimización de enjambres de partículas (PSO por sus siglas en inglés Particle Swarm Optimization) es un método de optimización heurístico que evoca del comportamiento de los enjambres de insectos en la naturaleza. En concreto, el enjambre que se pone de ejemplo para explicar este método es uno de abejas. Las abejas a la hora de buscar polen buscan la región del espacio en la que existe más densidad de flores, ya que es ahí donde existe más polen. Una sola abeja vuela de modo errático sobre el espacio, lo único que recuerda una abeja es la región donde ha visto más densidad de flores. A su vez, el enjambre de abejas sabe de algún modo la región del espacio donde el enjambre ha encontrado más densidad de flores. Cada abeja ante la duda variará ndividualmente su movimiento como una composición de estas dos direcciones volando hacia un lugar intermedio. Es de esperar que la abeja en ese sobrevuelo encuentre una región con más densidad de flores de la que ha visto hasta ese momento o incluso que la que ha visto el enjambre, en tal caso la dirección de exploración del enjambre variará explorando esa nueva zona. Pasado el tiempo, si se encuentra una región con mayor densidad el enjambre explorará esa región.

Esta alegoría ha sido portada al campo de la computación en forma de algoritmo y se emplea en la actualidad en la optimización de distintos tipos de sistemas (por ejemplo, en el diseño y optimización de antenas), algunos de ellos sin nada que ver entre sí ya que este algoritmo es independiente del sistema físico que se desea optimizar.

Referencias: Artículo del National Geographic, Particle Swarm Optimization in Electromagnetics, Swarm Intelligence.

¿Podría BitTorrent causar un colapso en Internet?

Acabo de leer lo siguiente en Slashdot.

Richard Bennett has an article at the Register claiming that a recent uTorrent decision to use UDP for file transfers to avoid ISP “traffic management” restrictions will cause a meltdown of the internet reducing everybody’s bandwidth to a quarter of their current value. Other folks have also expressed concern that this may not be the best thing for the internet

Para el que no domine la lengua de Shakespeare, lo que hay arriba nos dice que una decisión en el desarrollo de uTorrent (el cliente más popular para BitTorrent) para usar por defecto el protocolo UDP para la transferencia de archivos sobre TCP para evitar el control de tráfico de los proveedores de Internet puede causar un colapso de Internet reduciendo el ancho de banda de todo el mundo a un cuarto de su valor original. Otros fuentes también han expresado sus  malestar ya que consideran que este tipo de decisiones puede que no sea lo mejor para Internet.

Personalmente pienso que le principal problema en esta situación viene de la intención de los ISP por controlar el tráfico. La aparición de situaciones donde no se respeta la neutralidad de red produce este tipo de situaciones. El ingenio de los desarrolladores les lleva utilizar los métodos más simples para saltarse unas situaciones injustas, que por otro lado atentan contra derechos fundamentales como son la privacidad de las comunicaciones. Estas decisiones puede que no sean las mejores para la salud de la red, no obstante si son quizás las más justas para los usuarios que quieren seguir usando un servicio que han podido usar hasta ahora sin ningún tipo de problemas.

La decisión de los desarrolladores de uTorrent no me parece la más justa, pero sí la más inteligente dada la situación que existe en la actualidad. Aunque no se sabe lo que va a pasar, la elección de Barack Obama como presidente de los EEUU es un tanto a favor de los defensores de la neutralidad de red.

Algo mal va si …

7 de cada 10 alumnos de 3º de ESO madrileños suspenden matemáticas. Algo va aun peor si el Pais pone como ejemplos de problemas los siguientes y además reta a sus lectores a resolverlos dándolo por algo difícil.

Si un problema como:

Con 39 litros de gasolina el marcador de un coche marca 3/4 de depósito. ¿Cual es la capacidad total del depósito del coche?

Suponen una prueba para los lectores del diario más vendido de España, lamento decir lo que voy a decir pero España es una vergüenza. Más aun si en uno de esos problemas de prueba que dan el país dan soluciones y esas soluciones dadas por el periódico son además erroneas (como pasa en el problema 7) es todavía más grave si cabe.

Libros y la vuelta al colegio

Esta mañana escuchando la radio ha salido el tema de la vuelta al colegio con la crisis económica que estamos viviendo en España. Es evidente que la vuelta al colegio de los niños acarrea un gasto extra. Según las estadísticas en media en España sale por unos 500€ si tu hijo va a un colegio público, 850€ si va a uno concertado (esto es mitad público mitad privado) y unos 1150€ si va a uno privado. Es decir una cantidad nada despreciable en la economía de un hogar medio español.

Evidentemente de todos los gastos el más grande viene por los libros de texto. Me ha alegrado saber que en España existen comunidades autónomas (entre ellas Andalucía) en las que se aplica una medida que yo incluso veía lógica de niño cuando iba al colegio. En la radio la han denominado préstamo de libros. Consiste en lo siguiente: la escuela deja a los alumnos los libros de texto que van a usar durante el curso y al final del mismo, el niño tiene que devolverlos para que puedan ser usados de nuevos al año siguiente. Los libros se renuevan cada cuatro años y algunos anualmente.

El Sony Reader es una solución que usa tecnología de tinta electrónica

El Sony Reader es una solución que usa tecnología de tinta electrónica

No entiendo la razón por la cual cuando yo estudié en el colegio esto no se llevaba a cabo. Me parece la idea más inteligente del mundo. Aparte de darlo yo haría pagar a las familias un porcentaje de los libros al principio del curso. No por hacer negocio sino como depósito de seguridad. Así si su hijo se dedica a pintar el libro y a dejarlo inservible ese dinero se usaría para reemplazarlo.

Cuando comenté este tipo de procedimiento con amigos su respuesta iba por el lado de que eso supondría que los niños no disfrutarían de libros nuevos cada año. Lo cual me parecía un disparate. Cuando llegas a la universidad, al menos en España no se compran todos los libros del mundo. Se suele usar la biblioteca y la mayoría de libros que se compran muchas veces van a parar a eBay o se vuelven a vender de alguna manera. Usar la biblioteca o comprar de segunda mano implica que no tengas un libro nuevo al principio del curso y no veo a nadie rasgarse las vestiduras por eso.

El problema viene de que les quitas negocio a los libreros, pero al igual que ocurre con otras “cofradías” de trabajo en España esto es un problema de mercado. Es duro, pero hay que aceptar muchas veces que la tecnología cambia la forma de ver y usar el mundo. Esto va a pasar en un plan muy duro con los libros cuando soluciones basadas en tinta electrónica van a desplazar al libro tradicional a algo que se tendrá como recuerdo o reliquia. No habrá manera de sustituir el placer de coger un libro y leerlo pero hay que reconocer que muchísimos libros que se publican son innecesarios y se podrían obtener digitalmente con un menor coste para la naturaleza. No hablemos ya de periódicos o de la publicidad.

Así que mi solución a corto o medio plazo para libros de texto sería el préstamo de libros, a pesar de la oposición de los libreros y en un futuro cuando la tecnología sea lo suficientemente barata y seguro dar a los niños paneles de tinta electrónica y descargar los libros a sus pupitres.

Atajos del teclado en Windows

He encontrado gracias a Microsiervos una página con los 200 atajos de teclado más productivos. De entre todos encuentro muy útiles los de Windows algunos de ellos los desconocía. Este año tuve una conversación en la cafetería para ver cuantos atajos chulos del sistema conocíamos y resulta que fueron saliendo paulatinamente atajos que alguien de la conversación no conocía. Esto me hace pensar, ¿por qué Microsoft no puede poner claramente los atajos como hace Apple?

Una de las cosas que más me gustaron cuando me compré el Mac fue que existía la tecla Comando con la cual se podían llevar a cabo la mayoría de los atajos en combinación con otras teclas y las combinaciones en lugar de no aparecer o hacerlo en un lugar recóndito estaban claramente indicadadas en los menús si querías consultarlas. Ya sé que en Windows la letra que está subrayada significa que si pulsas Ctrl + esa letra aparece el menú pero insisto en que hay otras ocasiones como las de estos atajos en los que esto no se ve muy claramente o es casi imposible de suponer.

Bueno y sin más para subir mi PageRank (:D) dejo aquí la lista de los atajos más útiles de windows:

1 Switches between minimizing all open programs and showing them all. Win + D
2 Opens the Run Window Win + R
3 Open System Properties Win + Break/Pause
4 Copy the selected item CTRL while dragging an item
5 Select / highlight a block of text CTRL+SHIFT with arrow key
6 Browse through windows in the order that they had been opened Alt + Esc
7 Copy the file CTRL + C
8 Paste the file CTRL + V
9 Cut the file CTRL + X
10 Undo CTRL + Z
11 Reverse last Undo action if possible CTRL + Y
12 Open Utility Manager Win + U
13 Open Windows Exporer Win + E
14 Open Context Menu Shift + F10
15 Navigate tabs on a tabbed screen Ctrl + Tab

P.D. La había traducido pero como desgraciadamente me suele ser común en WordPress por alguna razón se ha comido la mitad de la lista y no me ha sido posible recuperarla y paso de hacerlo de nuevo. (Aquí el Reverse no funciona)

¿Cómo le pueden hacer eso a un niño?

Es escalofriante y lo he visto ya en muchos sitios de la blogosfera. Hace unos días empezó a salir en la televisión el siguiente video de un niño predicador:

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=RnmBaWy4DJo&eurl=http%3A%2F%2Fwww%2Egoogle%2Ecom%2Freader%2Fview%2F]

¿Cómo demonios le han podidio inculcar eso al niño?, ¿Qué clase de chorradas le habrán soltado sus padres y los religiosos a los que frecuenta?. Lo experimentaré cuando esté en EEUU pero es realmente increible como hoy en día puede haber personas que nieguen la evolución y crean en el creacionismo. Dejo un video de Padre de Familia (Family Guy) contra el cristianismo. Hay un sketch sobre la evolución y el creacinismo. Simplemente genial:

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=NBZQfAYfH7s]

Viene ya puesto pero para el que quiera saltarselo:

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=7UQoQoKrAys&mode=related&search=]

Ilusiones ópticas

He aquí una serie de ilusiones ópticas encontradas en Dark Roasted, algunas de ellas ya se han ido publicando en Microsiervos pero el caso es que no puedo dejar de admirarlas. No sé muy bien como funciona el cerebro para que produzca esas falsas impresiones pero es simplemente impresionate.:

Esta última es muy espectacular, mirad fíjamente al punto negro y notareis como el resto de las manchas se desvanecen.