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Se acabó, terminé, c’est fini, done, vertig …

Hoy día 17 de diciembre de 2008 he presentado mi proyecto fin de carrera: Diseño Optimizado de Antenas UWB. Aunque técnicamente aun no soy ingeniero porque aun no han subido mis notas al expediente y aun no puedo solicitar el título; esto era lo último que tenía que hacer para acabar la carrera. Así que a la espera del título oficial se puede considerar que ya he terminado la carrera y extra-oficialmente me puedo considerar ingeniero. Tras 5 años, uno de ellos de intercambio en la Universidad de California, y tres meses he terminado la carrera. Tendré que esperar para mostrar las estadísticas y que estén disponibles a todo el mundo.

Quiero agradecer a todos los que me habéis seguido y apoyado a lo largo de estos años en este proyecto. En especial a la gente que se ha encontrado cerca de mi y me ha ayudado de una manera especial. Son muchos los nombres que tendría que poner en esta lista, pero los que me conozcan lo sabrán, habéis significado mucho para mi en este tiempo y esto no habría podido ocurrir sin vuestra ayuda.

Ahora mismo no sé muy bien que escribir, es una sensación rara. Una sensación de haber acabado pero no saber por donde seguir o que debería decir. En cualquier caso espero escribir alguna entrada pronto.

Un saludo a todos.

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.

La ignorancia colectiva

    Hace días publiqué un post referente a la negación colectiva. Ahora voy a hablar sobre otro fenómeno colectivo, el de la ignorancia basada en la superstición y la superchería. Hace unos días salió en las noticas un curioso referendum en un pueblo cercano a la Peza (Granada) llamado Los Villares. La razón del referendum era la de la instalación de una antena para móviles en el pueblo en cuestión ya que no se poseía cobertura y con la antena pretendían dársela así como reforzar la señal de la comarca. La razón del referendum en sí me parece buena. Las decisiones en democracia deben hacerse según los deseos de la voluntad popular. De hecho me gustaría que hubiese más referendums de vez en cuando en vez de que se impongan por deseo de ciertos políticos muchas decisiones que son del todo inadecuadas o alejadas de la realidad (por ejemplo el infame canón por CDs y DVDs vírgenes y en breve cualquier medio o soporte de almacenamiento). Me hubiese gustado votar un clamoroso NO al horrible mamotreto de cemento que ha hecho el ayuntamiento de Granada en la avenida de la Constitución. Aparte de feo, no hay ni una mala sombra o banco donde sentarse, los jardines que tiene son horripilantes y con las habituales altas temperaturas del seco verano de Granada sus plantas han muerto. Y no olvidemos que si hay alguna fuente de agua que funcione puede usarse con algo de sal y un cubo para curar cayos en los pies de lo calentita que sale.

Lo que ya no me parece tan bueno son las razones que han esgrimido para que ganase el no en el referendum de Los Villares. “Queremos que la antena se ponga pero fuera del pueblo, porque aquí traería mucha radiactividad y es peligroso para la salud” o “En Diezma (un pueblo cercano), hasta el agua está ‘más mala’ desde que pusieron una”.

Más que nada porque es una chorrada, y bueno dirán los que me lean que así no puedo afirmar las cosas. Pues bueno doy referencias, según la Organización Mundial de la Salud, la comunidad científica, la asociación española contra el cancer, así como multitud de estudios de distintas entidades de diversa índole, no hay relación directa manifiesta entre las antenas de telefonía móvil y el riesgo de padecer cancer de cualquier tipo.

La creencia popular de la que hablaban los habitantes del pueblo cuando eran entrevistados era la siguiente: “Es que eso causa radiación y es malo”. Disculpe que le diga que absolutamente todo objeto en el universo emite radiación electromagnética. El hecho de que haya electrones moviéndose en la materia (hablando en plan burro y puede que inexacto) de todo lo que nos rodea genera radiación electromagnética, hasta usted la genera en cierto punto. Lo único que se salvaría de emitir esa radiación sería algo a 0º Kelvin y bueno eso no existe. Es imposible ya que algo con esa temperatura tendría un volumen infinito (aunque bueno imposible puede significar altamente improbable).

Otro hecho importante que se olvida es que la energía de una onda electromagnética no proviene de su amplitud sino de su frecuencia. La luz (que de paso es otra de esas peligrosas radiaciones de las que hablaba este señor) tiene un longitud de onda (medida inversamente proporcional a la frecuencia) entre 400nm y 700nm (entre 428Thz y 750Thz) mientras que las de los teléfonos móviles están en los 900Mhz y 1800Mhz. No creo que este señor se queje de la luz. Aunque bueno eso es una análisis muy simplista y que no es certero pero quiero empezar a mostrar que hay cientos de elementos de radiación que nos afectan en la vida cotidiana de los que absolutamente nadie se queja y que en teoría pueden ser más peligrosos que los móviles. Porque si este señor frecuentase la sección de radiología de un hospital, ya sería la repera.

Sin entrar en altas complejidades de diseño de antenas, se llega matemáticamente a ecuaciones de las que salen las ecuaciones de campos radiados (No voy a ponerlas pero se puede consultar bibliografía adecuada como el libro de Balanis) de esas ecuaciones se desprende que hay varios términos. En el caso de campos magnéticos están los términos de campos cercano y los de campos lejano (los que usamos luego), mientras que en el campo eléctrico tenemos tres los de campos cercano, los de Fresnel y los de Fraunhoffer (Zona intermedia y lejana respectivamente). Los términos de campo cercano si que pueden resultar perjudiciales para la salud por ello alrededor de todas las antenas se establecen unos zonas de seguridad a su alrededor para evitar cualquier tipo de percance relacionado. Pero absolutamente todas las antenas de comunicaciones se diseñan con unos parámetros de seguridad que las hacen inocuas en situaciones de uso recomendado.

Si la instalación de esa antena cumplía los criterios de seguridad absolutamente nada hubiese pasado. Algunos vecinos del pueblo pedían la instalación de la antena pero fuera de los límites municipales por miedo a los efectos que pudiese tener la antena pero bueno, sigue sin tener sentido.

En cierto modo podemos entender la antena como una lámpara. A nadie se le ocurría iluminar una ciudad con un foco muy potente que apuntase de noche al área urbana en su lugar se colocan farolas de potencia menor por toda la ciudad obteniendo mejor resultado y menos gasto del que generaría ese superfoco. Con los móviles debería pasar igual pero bueno se extienden las leyendas urbanas y pasa lo que pasa.

Por último diré la anecdota que nos contó el profesor de antenas, resulta que unos arquitectos (creo que en Suiza) diseñaron un edificio de manera que este servía como antena, los habitantes del mismo no sabían que estaban radiando y nadie sufría dolores de cabeza ni afecciones crónicas hasta que alguien lo dijo. Entonces todo el mundo sentía algo. La histería colectiva claramente.

P.D. Se admiten correciones :D