Asymmetric Norms and the dual complexity spaces

Desde el punto de vista de la Ciencia de la Computación, un avance reciente lo ha constituido el establecimiento de un modelo matemático que da cuenta de la distancia entre algoritmos y programas, cuando estos son analizados desde la óptica de la complejidad computacional, entendiendo por complejidad, por ejemplo, la medida del tiempo de computación. En la última década se han llevado a cabo notables esfuerzos para elaborar una teoría matemática robusta que goce, en cierta medida, de buenas propiedades y constituya una herramienta que, en este contexto, juegue un papel análogo al que los espacios vectoriales normados han desempeñado en diversos ámbitos de la ciencia y la tecnología. En el caso de la complejidad computacional, se demuestra que un modelo muy satisfactorio lo constituye el de los espacios vectoriales dotados de una norma asimétrica. En esta tesis, realizamos un estudio general de las propiedades de estos espacios, en analogía con las propiedades que clásicamente se estudian en los espacios vectoriales normados. Así, hemos estudiado las propiedades de separación de los espacios vectoriales de norma asimétrica, obteniendo una caracterización de aquellos espacios que son Hausdorff; hemos obtenido una teoría satisfactoria de la bicompletación de dichos espacios; también hemos realizado un estudio de la compacidad cuando el espacio vectorial tiene dimensión finita; hemos determinado condiciones bajo las cuales una norma asimétrica definida en un conjunto algebraicamente cerrado de un espacio vectorial puede ser extendida a todo el espacio y hemos analizado la estructura del espacio dual y las topologías débiles asociadas. Por último, hemos aplicado los resultados obtenidos al campo de la Ciencia de la Computación, más concretamente a los Espacios de Complejidad Dual.García Raffi, LM. (2003). Asymmetric Norms and the dual complexity spaces [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2666Palanci

Evanescent waves and deaf bands in sonic crystals

The properties of sonic crystals (SC) are theoretically investigated in this work by solving the inverse problem k(¿) using the extended plane wave expansion (EPWE). The solution of the resulting eigenvalue problem gives the complex band structure which takes into account both the propagating and the evanescent modes. In this work we show the complete mathematical formulation of the EPWE for SC and the supercell approximation for its use in both a complete SC and a SC with defects. As an example we show a novel interpretation of the deaf bands in a complete SC in good agreement with multiple scattering simulations. © 2011 Copyright 2011 Author(s).This work was supported by MCI-Secretaria de Estado de Investigacion (Spanish government) and the FEDER funds, under grant MAT2009-09438. LMGR would like to thank the UPV for the grant PAID-00-11. VRG is grateful for the support of "Programa de Contratos Post-Doctorales con Movilidad UPV (CEI-01-11)."Romero García, V.; García Raffi, LM.; Sánchez Pérez, JV. (2011). Evanescent waves and deaf bands in sonic crystals. AIP Advances. 1(4):416011-416019. doi:10.1063/1.3675801S4160114160191

Análisis del rol del profesor en la gestión de una actividad de modelización mediante un estudio de caso único [Analysis of the teacher's role in the management of a modelling activity through a single case study]

Resumen:La investigación que presentamos tiene por objetivo caracterizar los distintos roles que el profesor puede asumir durante la gestión de una actividad basada en la resolución de tareas de modelización con alumnos de 3ºESO (14-15 años). Partiendo de la taxonomía propuesta en la literatura sobre los roles del profesor durante una actividad de modelización, analizaremos, a través de un estudio de caso único, las transcripciones de los debates que se originan entre los alumnos y el profesor, identificando su desencadenante, el objetivo que cumplen, el tipo de intervención y el momento en que se producen. Gracias a este análisis, hemos podido identificar nuevos roles que ponen de manifiesto la importancia de la comunicación de las resoluciones y su posterior debate en la fase de validación del proceso de modelización.Palabras clave: modelización; educación secundaria; gestión del aula; interacciones; rol del profesor.  Abstract:The research aims to characterize the roles that the teacher can assume during the management of modeling activity with ninth grade students (14-15 years). The starting point is the taxonomy on the roles of the teacher during a modeling activity proposed in the literature. Then, we will analyze, through a single case study, the transcripts of the debates originated between the students and the teacher. We will identify their trigger, the objective, the type of intervention and the moment in which they occur. This analysis is the key to identify new roles that highlight the importance of the communication of resolutions and their subsequent debate in the validation phase of the modeling process.Key words: modelling; secondary education; classroom management; interactions; role of the teacher

Learning Like a Machine: Introducing Artificial Intelligence Into Secondary Education

[EN] Artificial intelligence is present in the usual environment of all high school students. However, the general population—and students in particular—do not know how these algorithmic techniques work, which often have very simple mechanisms and can be explained at an elementary level in mathematics or technology classes in the Secondary Education. Possibly these contents will take many years to form part of the curricula of these subjects, but they can be introduced as part of the algebra contents that are explained in mathematics, or those related to the algorithms, in the computer lectures. Especially if they are proposed in the form of a game, in which different groups of students can compete, as we propose in this article. Thus, we present a very simple example of an algorithm of teaching of reinforcement (Machine Learning-Reinforcement Learning), that synthesizes in a playful activity the fundamental elements that constitute an algorithm of artificial intelligence.[ES] La inteligencia artificial está presente en el entorno habitual de todos los estudiantes de secundaria. Sin embargo, la población general -y los alumnos en particular- no conocen cómo funcionan estas técnicas algorítmicas, que muchas veces tienen mecanismos muy sencillos y que pueden explicarse a nivel elemental en las clases de matemáticas o de tecnología en los Institutos de Enseñanza Secundaria (IES). Posiblemente estos contenidos tardarán muchos años en formar parte de los currículos de estas asignaturas, pero se pueden introducir como parte de los contenidos de álgebra que se explican en matemáticas, o de los relacionados con los algoritmos, en las clases de informática. Sobre todo si se plantean en forma de juego, en los que pueden competir diferentes grupos de estudiantes, tal y como proponemos en este artículo. Así, presentamos un ejemplo muy simple de un algoritmo de aprendizaje por refuerzo (Machine Learning-Reinforcement Learning), que sintetiza en una actividad lúdica los elementos fundamentales que constituyen un algoritmo de inteligencia artificial.Calabuig Rodriguez, JM.; García Raffi, LM.; Sánchez Pérez, EA. (2021). Aprender como una máquina: introduciendo la Inteligencia Artificial en la enseñanza secundaria. Modelling in Science Education and Learning. 14(1):5-14. https://doi.org/10.4995/msel.2021.15022OJS514141Calvo J. (2020). Hay que enseñar Inteligencia Artificial desde los primeros niveles educativos. Educación 3.0 https://www.educaciontrespuntocero.com/entrevistas/ensenarinteligencia-artificial-niveles-educativos/Cobos M., R-Moreno M.D., Barrero D.F. (2020). R2P2: Un simulador robótico para la enseñanza de Inteligencia Artificial. Actas de las Jenui 5, 285-92.Gross B. (1992). La inteligencia artificial y su aplicación en la enseñanza. Comunicación, lenguaje y educación 4(13), 73-80. https://doi.org/10.1080/02147033.1992.10821001Weng L. (2018). A (Long) Peek into Reinforcement Learning. https://lilianweng.github.io/lil-log/2018/02/19/a-long-peek-intoreinforcement-learning.htmlUrretavizcaya M., Onaindía E. (2002). Docencia Universitaria de Inteligencia Artificial. Revista Iberoamericana de Inteligencia Artificial 6(17), 23-32. https://doi.org/10.4114/ia.v6i17.73

A phenomenological model for sonic crystals based on artificial neural networks

[EN] A phenomenological model that simulates the acoustic attenuation behavior of sonic crystals is developed in this paper. The input of the model is a set of parameters that characterizes each experimental setup, and the output is a simulation of the associated attenuation spectrum. The model consists of a combination of a multiresolution analysis based on wavelet functions and a set of artificial neural networks. An optimized coupling of these tools allows us to drastically reduce the experimental data needed, and to obtain a fast computational model that can be used for technological purposes. © 2006 Acoustical Society of America.This research has been partially supported by the Generalitat Valenciana Spain, under Grant No. GV04B-371, by Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología of Spain, under Grant No. BFM2003-02302, and by Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología of Spain, Contract No. MAT 2003-04993-03.Fuster García, E.; Romero García, V.; Sánchez Pérez, JV.; García Raffi, LM.; Sánchez Pérez, EA. (2006). A phenomenological model for sonic crystals based on artificial neural networks. Journal of the Acoustical Society of America. 120(2):636-641. https://doi.org/10.1121/1.2217127S636641120

Un modelo simple de propagación de incendios forestales con ecuaciones diferenciales ordinarias

Artículo fotocopiado. No existe versión digital. Licencia Creative Commons. Atribución 3.0 España (CC BY 3.0 ES)Pueblas, S.; García Raffi, LM.; Sánchez Pérez, EA.; Sánchez Pérez, JV. (2001). Un modelo simple de propagación de incendios forestales con ecuaciones diferenciales ordinarias. Epsilon. 51:489-502. http://hdl.handle.net/10251/60373S4895025

Absorción sonora en cristales de sonido: aplicación en el lanzamiento de cohetes espaciales

[EN] The high acoustic pressure levels experienced by spacecrafts and launchers during the lift-off are due, among other factors, to the reflection of the sound waves in the launch pad. We propose in this work the use of sonic crystals in the launch pad, with the aim of reducing the effect of vibrations induced by the shock wave generated during the lift-off of the space vehicle. The effect of viscothermal losses in sonic crystals in sound absorption during the first stages of the rocket launch is studied. For this purpose, this kind of losses are modelled considering the sonic crystal as a rigid perforated panel and proposing an specific configuration for its placement in the launch pad.[ES] Los elevados niveles de presión acústica experimentados por cohetes espaciales y lanzaderas durante el despegue son debidos, entre otros factores, a la reflexión de las ondas de sonido en la plataforma de lanzamiento. Se propone el uso de cristales de sonido en la base de lanzamiento para reducir el efecto de las vibraciones inducidas por la onda de choque generada en el despegue del vehículo espacial. En este trabajo se estudia el efecto de las pérdidas viscotérmicas en cristales de sonido en la absorción del sonido durante las primeras fases del lanzamiento de cohetes espaciales. Para ello, se modelan este tipo de pérdidas considerando el cristal de sonido como un panel rígido perforado y proponiendo una configuración específica para su ubicación en la base de lanzamiento.Los autores agradecen el apoyo de European Space Agency (ESA) a través del doctorando cofinanciado 441- 2015 «Acoustic Noise Reduction Methods for the Launch Pad», el Ministerio de Economía y Competitividad a través del Proyecto Coordinado «Ondas de luz y sonido en cristales, medios estructurados y metamateriales», y la Conselleria de Educación, Investigación, Cultura y Deporte a través del Proyecto AICO/2016/060.Herrero Durá, I.; Picó Vila, R.; Sánchez Morcillo, VJ.; García Raffi, LM.; Romero García, V. (2017). Absorción sonora en cristales de sonido: aplicación en el lanzamiento de cohetes espaciales. REVISTA DE ACÚSTICA. 48(1):12-16. http://hdl.handle.net/10251/89684S121648

Level repulsion and evanescent waves in sonic crystals

This work theoretically and experimentally reports the evanescent connections between propagating bands in periodic acoustic materials. The complex band structures obtained by solving for the k(¿) problem reveal a complete interpretation of the propagation properties of these systems. The prediction of evanescent modes, nonpredicted by classical ¿(k - ) methods, is of interest for the understanding of these propagation properties. Complex band structures provide an interpretation of the evanescent coupling and the level repulsion states showing the possibility of controlling evanescent waves in periodic materials. © 2011 American Physical Society.V.R.G. and L.M.G.R. would like to thank the facilities provided by the IEMN UMR CNRS 8520. L.M.G.R. would like to thank the UPV for Grant No. PAID-00-11. V.R.G. is grateful for the support contracts of the UPV CEI-01-11. This work was supported by MCI Secretaria de Estado de Investigacion (Spanish government) and the FEDER funds, under Grant No. MAT2009-09438.Romero García, V.; Vasseur, J.; Hladky Hennion, AC.; García Raffi, LM.; Sánchez Pérez, JV. (2011). Level repulsion and evanescent waves in sonic crystals. Physical Review B. 84:2123021-2123024. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.212302S212302121230248

Nuevos planteamientos en las prácticas de matemáticas con Mathematica en la ETSICCP de Valencia

[ES] En el contexto de los nuevos planes de estudio, los profesores del departamento de Matemática Aplicada de la ETSICCP de Valencia nos planteamos cómo enfocar las prácticas de informática de las dos asignaturas de primer curso que debíamos impartir. Teníamos la experiencia de los otros planes de estudio en los que se habían diseñado prácticas de informática con los programas Derive y Mathematica, en las que los materiales que se aportaban a los alumnos eran, bien textos en papel, o publicados en un libro, o en otros casos materiales más o menos interactivos en un CD multimedia. En esta ocasión hemos optado por diseñar un tutorial de cada práctica, en formato electrónico, que es un archivo del programa Mathematica, que contiene texto, imágenes, instrucciones, ejemplos y ejercicios. El alumno trabaja cada práctica presencial mediante trabajo autónomo, pero con ayuda del profesor y es evaluado mediante un test que se genera desde baterías de preguntas creadas desde la plataforma PoliformaT de la Universidad Politécnica de Valencia. Debemos señalar que estas prácticas podrían ser perfectamente planteadas también como no presencialesLa presente comunicación ha sido financiada por la Universitat Politècnica de València, a través de la Comisión de Evaluación y Seguimiento de Proyectos de Innovación y Convergencia (CESPIe), en dos Proyectos de Innovación y Mejora Educativa (PIME): ¿ Experimentación y validación de estrategias de evaluación en asignaturas de matemáticas en los grados de Obras Públicas e Ingeniería Civil (2010-2011). PIME B011/10. ¿ Necesidades y soluciones para la evaluación de los estudiantes en títulos de grado y máster (2010-2011). PIME A010/10.Company Rossi, R.; García Raffi, LM.; Pérez Peñalver, MJ.; Ponsoda Miralles, E.; Rodríguez López, J.; Romero Vivó, S.; Tirado Peláez, P. (2011). Nuevos planteamientos en las prácticas de matemáticas con Mathematica en la ETSICCP de Valencia. Instituto de Ciencias de la Educación de la Universidad de Alicante. 1058-1069. http://hdl.handle.net/10251/178205S1058106

Asymmetric Norms and the dual complexity spaces.

Desde el punto de vista de la Ciencia de la Computación, un avance reciente lo ha constituido el establecimiento de un modelo matemático que da cuenta de la distancia entre algoritmos y programas, cuando estos son analizados desde la óptica de la complejidad computacional, entendiendo por complejidad, por ejemplo, la medida del tiempo de computación. En la última década se han llevado a cabo notables esfuerzos para elaborar una teoría matemática robusta que goce, en cierta medida, de buenas propiedades y constituya una herramienta que, en este contexto, juegue un papel análogo al que los espacios vectoriales normados han desempeñado en diversos ámbitos de la ciencia y la tecnología. En el caso de la complejidad computacional, se demuestra que un modelo muy satisfactorio lo constituye el de los espacios vectoriales dotados de una norma asimétrica. En esta tesis, realizamos un estudio general de las propiedades de estos espacios, en analogía con las propiedades que clásicamente se estudian en los espacios vectoriales normados. Así, hemos estudiado las propiedades de separación de los espacios vectoriales de norma asimétrica, obteniendo una caracterización de aquellos espacios que son Hausdorff; hemos obtenido una teoría satisfactoria de la bicompletación de dichos espacios; también hemos realizado un estudio de la compacidad cuando el espacio vectorial tiene dimensión finita; hemos determinado condiciones bajo las cuales una norma asimétrica definida en un conjunto algebraicamente cerrado de un espacio vectorial puede ser extendida a todo el espacio y hemos analizado la estructura del espacio dual y las topologías débiles asociadas. Por último, hemos aplicado los resultados obtenidos al campo de la Ciencia de la Computación, más concretamente a los Espacios de Complejidad Dual.García Raffi, LM. (2003). Asymmetric Norms and the dual complexity spaces [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/266