Cavity approach for real variables on diluted graphs and application to synchronization in small-world lattices

We study XY spin systems on small world lattices for a variety of graph structures, e.g. Poisson and scale-free, superimposed upon a one dimensional chain. In order to solve this model we extend the cavity method in the one pure-state approximation to deal with real-valued dynamical variables. We find that small-world architectures significantly enlarge the region in parameter space where synchronization occurs. We contrast the results of population dynamics performed on a truncated set of cavity fields with Monte Carlo simulations and find excellent agreement. Further, we investigate the appearance of replica symmetry breaking in the spin-glass phase by numerically analyzing the proliferation of pure states in the message passing equations.Comment: 10 pages, 3 figure

Spin models on random graphs with controlled topologies beyond degree constraints

We study Ising spin models on finitely connected random interaction graphs which are drawn from an ensemble in which not only the degree distribution $p(k)$ can be chosen arbitrarily, but which allows for further fine-tuning of the topology via preferential attachment of edges on the basis of an arbitrary function Q(k,k') of the degrees of the vertices involved. We solve these models using finite connectivity equilibrium replica theory, within the replica symmetric ansatz. In our ensemble of graphs, phase diagrams of the spin system are found to depend no longer only on the chosen degree distribution, but also on the choice made for Q(k,k'). The increased ability to control interaction topology in solvable models beyond prescribing only the degree distribution of the interaction graph enables a more accurate modeling of real-world interacting particle systems by spin systems on suitably defined random graphs.Comment: 21 pages, 4 figures, submitted to J Phys

Dynamical replica analysis of disordered Ising spin systems on finitely connected random graphs

We study the dynamics of macroscopic observables such as the magnetization and the energy per degree of freedom in Ising spin models on random graphs of finite connectivity, with random bonds and/or heterogeneous degree distributions. To do so we generalize existing implementations of dynamical replica theory and cavity field techniques to systems with strongly disordered and locally tree-like interactions. We illustrate our results via application to the dynamics of e.g. $\pm J$ spin-glasses on random graphs and of the overlap in finite connectivity Sourlas codes. All results are tested against Monte Carlo simulations.Comment: 4 pages, 14 .eps file

ANÁLISIS ESTRATÉGICO DE LA RESILIENCIA COMUNAL EN SAN MATEO DEL MAR, OAX

Hoy en día, se tiene más conocimiento de los desastres naturales, hay más conciencia de los daños que ocasionan y de la resiliencia que se debe desarrollar para hacer frente a estas calamidades. Ante esta amenaza, el reto es tener la capacidad para afrontar las consecuencias de los desastres; es decir ser resilientes, concepto que autores como Campo (2010) y la FAO (2011) han definido como “la capacidad de los individuos y comunidades para prever, enfrentar y recuperarse de los desastres o adversidades, para pasar en el corto plazo la desgracia, en un mediano plazo adaptarse a ella y en un largo plazo superarla”. Uno de los más recientes fenómenos naturales fue el terremoto de 8.2 grados Richter ocurrido a las 23:49 del 7 septiembre de 2017 con epicentro en el Golfo de Tehuantepec, que afectó entre decenas de localidades de la Costa oaxaqueña a San Mateo del Mar. Según la SEDATU, este municipio con 14,835 habitantes tuvo daños en 1,788 viviendas, afectando a 7 mil 688 personas; la iglesia de San Mateo Apóstol también sufrió daños de importancia, hubo caída de postes de la CFE, además de inundaciones. En la cabecera municipal, casas y bardas desplomadas, calles agrietadas y escuelas a punto de caer, dejando al 90.1% del total de los niños de 3 a 14 años sin clases. Por el riesgo de inundación, las familias fueron desplazadas hasta la Agencia de Huazantlán del Río y por las réplicas del temblor, estuvieron sin alimentos, agua y medicinas. Después de la cabecera municipal, la colonia Juárez fue la más afectada con el 17% de sus casas dañadas. (Santiago, 2017) Esta investigación elaborará un Análisis Estratégico de la Resiliencia Comunitaria en San Mateo del Mar, con el fin de describir y analizar las amenazas y oportunidades que el entorno externo les ofrece y las debilidades y fortalezas que tiene el entorno interno de la comunidad, a fin de identificar estrategias que fortalezcan la capacidad de resiliencia comunitaria. El entorno externo se presenta desafiante ante la vulnerabilidad que ofrece la zona de riesgo donde se ubica la comunidad, y por otro lado, las oportunidades para fortalecer su capacidad de resiliencia han sido de gran apoyo en el corto plazo, pero en un mediano plazo el panorama no es tan optimista, pues los recursos destinados para la reconstrucción no han sido suficientes y muchas obras carecen de recursos para pagar la cara y escasa mano de obra. El entorno interno presenta más debilidades que fortalezas, el nivel y grado de marginación es uno de los más altos, la capacitación de la población para hacer frente a los desastres naturales es muy baja, los medios de transporte y vías de comunicación para evacuación son precarios, no existe ningún sistema de alertas; la organización política está dividida en dos presidentes y cabildos municipales, uno representa los usos y costumbres de la población asentada en la cabecera del municipio y el otro representa a las colonias o agencias municipales y cuenta con el reconocimiento oficial

Multiclasificadores basados en aprendizaje automático como herramienta para la evaluación del perfil neurotóxico de líquidos iónicos

Los líquidos iónicos poseen un perfil fisicoquímico único, el cual los provee de un amplio rango de aplicaciones. Su variabilidad estructural casi ilimitada permite su diseño para tareas específicas. Sin embargo, su sustentabilidad, específicamente su seguridad desde el punto de vista toxicológico, ha sido frecuentemente cuestionada. Este último aspecto limita significativamente el cumplimiento de las regulaciones establecidas por la Unión Europea para el registro, evaluación, autorización y restricción de compuestosquímicos (REACH), así como su aplicación final. Debido a que la mayoría de los líquidos iónicos no han sido sintetizados, se hace evidente la importancia del desarrollo de herramientas quimioinformáticas que, de forma eficiente, permitan evaluar el potencial toxicológico de estos compuestos. En este sentido, el uso combinado de múltiples clasificadores ha demostrado superar las limitaciones de desempeño asociadas al uso de clasificadores individuales. En el presente trabajo fueron evaluadas varias estrategias alternativas de multiclasificadores basados en técnicas de aprendizaje automático supervisado, como herramientas para la evaluación del perfil neurotóxico de líquidos iónicos basado en la inhibición de la enzima acetilcolinesterasa, como indicador de neurotoxicidad. Se obtuvieron dos multiclasificadores con una alta capacidad predictiva sobre un conjunto de validación externa (no utilizado en el proceso de aprendizaje de los modelos). De acuerdo a los resultados obtenidos el 96% de un conjunto de nuevos líquidos iónicos podrá ser correctamente clasificado con la utilizaciónde estos multiclasificadores, los cuales constituyen herramientas de toma de decisión útiles en el campo del diseño y desarrollo de nuevos líquidos iónicos sustentables

Slowly evolving random graphs II: Adaptive geometry in finite-connectivity Hopfield models

We present an analytically solvable random graph model in which the connections between the nodes can evolve in time, adiabatically slowly compared to the dynamics of the nodes. We apply the formalism to finite connectivity attractor neural network (Hopfield) models and we show that due to the minimisation of the frustration effects the retrieval region of the phase diagram can be significantly enlarged. Moreover, the fraction of misaligned spins is reduced by this effect, and is smaller than in the infinite connectivity regime. The main cause of this difference is found to be the non-zero fraction of sites with vanishing local field when the connectivity is finite.Comment: 17 pages, 8 figure

Transformada fraccional de Fourier en el caso de un plano imagen inclinado

The well-known Fresnel diffraction formula relates the distribution of complex amplitude of a wave in the object plane (input wave field) with the distribution of complex wave amplitude in the image plane (output wave field) when it comes to propagation in space free; This means that if the object and image planes are parallel to each other, the corresponding image system is said to be a linear invariant displacement system (LSI). This advantageous property is essential for the development of phase sensitive imaging techniques; however, if the image plane is inclined with respect to the incident beam, the effective propagation distance will change over the image plane, consequently the image system will not be invariant to displacement. In this article, an extension of the Fresnel diffraction formalism to the case of an inclined image plane using the Fourier transform of fractional order is proposed.La conocida fórmula de difracción de Fresnel relaciona la distribución de amplitud compleja de una onda en el plano objeto (campo ondulatorio de entrada) con la distribución de amplitud compleja de la onda en el plano imagen(campo ondulatorio de salida) cuando se trata de propagación en el espaciolibre; esto significa que si los planos objeto e imagen son paralelos entre sí, el sistema imagen correspondiente se dice que es un sistema lineal invariantea desplazamiento (LSI). Esta propiedad ventajosa es esencial para el desarrollo de técnicas de imagen sensitivas a fase; sin embargo, si el plano imagen está inclinado con respecto al haz incidente, la distancia efectiva de propagación cambiará sobre el plano imagen, consecuentemente el sistema imagen será no invariante a desplazamiento. En este artículo es propuesta una extensión del formalismo de la difracción de Fresnel al caso de un plano imageninclinado utilizando la transformada de Fourier de orden fraccional

Transformada fraccional de Fourier en el caso de un plano imagen inclinado

The well-known Fresnel integral relates a known complex wave defined in the object plane (the input wave field) to the observable complex wave (the output wave field) defined in the image plane after free-space propagation; this means that if the object and image plane are parallel to each other, corresponding imaging system is said to be linear-shift-invariant (LSI). This advantageous property was essential for the development of phase sensitive imaging techniques; however, if the image plane is inclined with respect to the incident beam, the effective propagation distance will vary over the image plane, consequently, the imaging system is not shiftinvariant. In this paper an extension of the theoretical formalism of Fresnel diffraction to the case of an inclined image plane is proposed using the fractional Fourier transform.MSC: 33D15, 33D90, 33D60, 34M03,  62E15La conocida fórmula de difracción de Fresnel relaciona la distribución de amplitud compleja de una onda en el plano objeto (campo ondulatorio de entrada) con la distribución de amplitud compleja de la onda en el plano imagen(campo ondulatorio de salida) cuando se trata de propagación en el espaciolibre; esto significa que si los planos objeto e imagen son paralelos entre sí, el sistema imagen correspondiente se dice que es un sistema lineal invariantea desplazamiento (LSI). Esta propiedad ventajosa es esencial para el desarrollo de técnicas de imagen sensitivas a fase; sin embargo, si el plano imagen está inclinado con respecto al haz incidente, la distancia efectiva de propagación cambiará sobre el plano imagen, consecuentemente el sistema imagen será no invariante a desplazamiento. En este artículo es propuesta una extensión del formalismo de la difracción de Fresnel al caso de un plano imageninclinado utilizando la transformada de Fourier de orden fraccional.MSC: 33D15, 33D90, 33D60, 34M03,  62E1

Gene Prioritization through Consensus Strategy, Enrichment Methodologies Analysis, and Networking for Osteosarcoma Pathogenesis

[Abstract] Osteosarcoma is the most common subtype of primary bone cancer, affecting mostly adolescents. In recent years, several studies have focused on elucidating the molecular mechanisms of this sarcoma; however, its molecular etiology has still not been determined with precision. Therefore, we applied a consensus strategy with the use of several bioinformatics tools to prioritize genes involved in its pathogenesis. Subsequently, we assessed the physical interactions of the previously selected genes and applied a communality analysis to this protein–protein interaction network. The consensus strategy prioritized a total list of 553 genes. Our enrichment analysis validates several studies that describe the signaling pathways PI3K/AKT and MAPK/ERK as pathogenic. The gene ontology described TP53 as a principal signal transducer that chiefly mediates processes associated with cell cycle and DNA damage response It is interesting to note that the communality analysis clusters several members involved in metastasis events, such as MMP2 and MMP9, and genes associated with DNA repair complexes, like ATM, ATR, CHEK1, and RAD51. In this study, we have identified well-known pathogenic genes for osteosarcoma and prioritized genes that need to be further explored.Instituto Carlos III; PI17/01826Xunta de Galicia; ED431C 2018/49Xunta de Galicia; ED431G/0