simulación: una herramienta para crear una cultura del aprovechamiento del agua
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Conferencia impartida en Universidad La Salle Cancún por el Día Internacional del Agua.TRANSCRIPT
Simulación: Herramienta para crear una Cultura
del Aprovechamiento del Agua
Dr. José Enrique Alvarez Estradahttp://www.software.org.mx/~jalvarez/
28/marzo/2012
Una reflexión inicial...
¿Qué pasaría si trajéramosun cirujano del siglo XIX...
...a un quirófano del siglo XXI?
Una reflexión inicial...
¡No tendría idea de qué hacer!
Tomografía Computarizada,Resonancia Magnética
Radioterapia, Lamparoscopía,Microcirugía, Cirugía Láser,
Terapia Genética,Radiólogo, ...
Humores, Sangrías,Reúmas, Lunáticos,
Histéricas, Lobotomía,Enfermera,...
Una reflexión inicial...
¿Y si trajéramos uningeniero del siglo XIX...
...a una fábrica del siglo XXI?
Una reflexión inicial...
¡No tendría idea de qué hacer!
Just In Time, Kanban, Telemática,
Mecatrónica, Domótica, Inteligencia Artificial,Agentes, Webbots,
Ingeniero del Conocimiento,Webmaster,...
Máquina de Vapor, Carbón,
Tablas de Logaritmos, Regla de Cálculo,
Maquinista, Fogonero,Rueda de Paletas,...
Una reflexión inicial...
¿Y si trajésemos unmaestro del siglo XIX...
a un aula del siglo XXI?
Una reflexión inicial...
¡¡¡ Se sentiría como en casa !!!
Pizarrón, Gis, Examen,Tabla Periódica, Mapa,
Alumno, Maestro,Calificación, ...
Pizarrón, Gis, Examen,Tabla Periódica, Mapa,
Alumno, Maestro,Calificación, ...
Una reflexión inicial...
Las escuelas son como Máquinas del Tiempo:
¡¡¡ Al entrar por la puerta
se viaja del siglo XXI al XIX!!!
¡ Ya basta !
Problemas nuevos requieren soluciones nuevas.
"No podemos resolver los problemas usando el mismo tipo de pensamiento que usamos cuando se crearon."
Frase atribuida a
El Tercer Método de la Ciencia
El Tercer Método de la Ciencia
EXPERIMENTAL
El Tercer Método de la Ciencia
EXPERIMENTAL TEÓRICO
El Tercer Método de la Ciencia
EXPERIMENTAL TEÓRICO
SIMULACIÓN
El Tercer Método de la Ciencia
EXPERIMENTAL TEÓRICO
SIMULACIÓN
La simulación computarizadaproporciona una metodología
cualitativamente nueva ydiferente para las ciencias,algo intermedio entre losenfoques experimental yteórico tradicionales.
El Tercer Método en la Educación
El Tercer Método en la Educación
APRENDIZAJEMEMORÍSTICO
El Tercer Método en la Educación
APRENDIZAJEMEMORÍSTICO
APRENDIZAJERECEPTIVO
El Tercer Método en la Educación
APRENDIZAJEMEMORÍSTICO
APRENDIZAJERECEPTIVO
APRENDIZAJEMEDIANTE SIMULACIÓN
El Tercer Método en la Educación
APRENDIZAJEMEMORÍSTICO
APRENDIZAJERECEPTIVO
APRENDIZAJEMEDIANTE SIMULACIÓN
por descubrimiento
El Tercer Método en la Educación
APRENDIZAJEMEMORÍSTICO
APRENDIZAJERECEPTIVO
APRENDIZAJEMEDIANTE SIMULACIÓN
por descubrimiento significativo
Lo que se puede medir,se puede administrar.
Peter Drucker
Debemos desarrollar en nuestros estudiantes
una visión cuantitativa de la realidad.
2005: Nace el Proyecto
¿Cuándo se saturará?
Tras el Huracán Wilma crece elVertedero Municipal en varias Hectáreas
¡Calculémoslo, Caballero!
Un Modelo Teórico
Su Ecuación Diferencial
ddt
Stock (t )=Entrada(t )−Salida(t )
Su Solución Analítica
ddt
Stock (t )=Entrada(t )−Salida(t )
Stock (t )=∫ [Entrada(t)−Salida(t )]
Las Ecuaciones Diferenciales
son demasiado COMPLICADAS.
Las Ecuaciones Diferenciales
son demasiado COMPLICADAS.
¡Discreticémoslo,Caballero!
Las Ecuaciones Diferenciales
son demasiado COMPLICADAS.
...ecuaciones en Diferencias Finitas.
mediante...
Método de las Diferencias Finitas
Stock (t+1)=Stock (t )+[Entrada(t)+V entrada .(1)]−[Salida (t )+V salida .(1)]
V entrada(t+1)=V entrada(t)+A entrada .(1)
V salida(t+1)=V salida(t)+A salida .(1)
Aentrada = 3Asalida = 2t = 0Stock = 0Entrada = 10Salida = 10Ventrada = 3Vsalida = 2repeat
Stock = Stock + Entrada Salida Salida = Salida + VsalidaEntrada = Entrada + VentradaVentrada = Ventrada + AentradaVsalida = Vsalida + Asalidat = t + 1print t, Stock
until Stock > 1000 or Stock < 0
En Código
t=1, Stock= 0 t=2, Stock= 1 t=3, Stock= 4 t=4, Stock= 10 t=5, Stock= 20 t=6, Stock= 35 t=7, Stock= 56 t=8, Stock= 84 t=9, Stock= 120t=10, Stock= 165 t=11, Stock= 220 t=12, Stock= 286 t=13, Stock= 364 t=14, Stock= 455 t=15, Stock= 560 t=16, Stock= 680 t=17, Stock= 816 t=18, Stock= 969 t=19, Stock= 1140
Resultados
2008: Una Pregunta Incómoda
¿Es unAUTÓMATA?
¡Ni idea! Así que...
¡Simulémoslo,Caballero!
' Ciclo principalclsLeerEstadoInicialclsConsumoTotal = 0 'El total de agua consumida en el hogar (lt)t = 0 'Tiempo de simulaciónwhile true
'Actualización de los sensores (unidades en lt)if AguaCisterna < 200 then LC = false else LC = trueif AguaCisterna < 700 then MC = false else MC = trueif AguaCisterna < 1000 then HC = false else HC = trueif AguaTinaco < 200 then LT = false else LT = trueif AguaTinaco < 700 then MT = false else MT = trueif AguaTinaco < 1000 then HT = false else HT = true
'Cambios en los niveles del aguaif B then
AguaCisterna = AguaCisterna GastoBombaAguaTinaco = AguaTinaco + GastoBomba
endifif V then
AguaCisterna = AguaCisterna + GastoAguakanendifif rnd < Pagua then
EnConsumo = trueelse
EnConsumo = falseendifif EnConsumo and AguaTinaco > GastoAgua then
AguaTinaco = AguaTinaco GastoAguaConsumoTotal = ConsumoTotal + GastoAgua
endif
'Encendido de la bombaif MC and (not MT or not LT) then B = true 'Apagado de la bombaif HT or not LC then B = false'Apertura de la válvulaif not MC or not LC then V = true 'Cierre de la válvulaif HC then V = false
DesplegarSimulacion
t = t + 1wendend
2011: El Siguiente Paso...
¿Por qué no extenderlo...
...y convertirloen un...
...simulador didáctico?
¡¡¡ Entre todospodemos mejorarlo !!!
Únete y participa.
Gracias por su Atención
Dr. José Enrique Alvarez Estradahttp://www.software.org.mx/~jalvarez/