Coleperiódico: 2015

Noticias sobre matemáticas

Daniel Tammet, escritor y prodigio de las matemáticas

Hace diez años, Daniel Tammet (Londres, 1979) –ahora escritor afincado en París (Francia)– se enfrentó a uno de los retos más difíciles de su vida: recitar 22.000 decimales del número Pi. Lo logró en poco más de cinco horas, sin fallos. En su nuevo libro La poesía de los números describe cómo consiguió transformar una serie infinita de números en una experiencia poética en la que se mezclan números y letras, colores y formas, amor y belleza.

“Yo no soy matemático”, dice Daniel Tammet en perfecto francés. Repite en varias ocasiones esta afirmación durante la conversación telefónica por una sencilla razón: las matemáticas no son más que el ejercicio de su imaginación. Para este escritor, procedente de una familia de nueve hermanos, los números representan todo su mundo.

Y le hablan tanto como lo hacen las letras. De niño se identificaba con el 4 porque esa cifra para él significa tímido. “Me gustaba porque yo era así”, confiesa Tammet, que también padece trastorno del espectro autista, aunque ahora “es muy poco visible”. En la actualidad, el escritor prefiere el 11, un número que le recuerda a su pareja, y que es sinónimo de belleza y cariño.

“Tengo una relación casi de amistad con todos estos números con los que comparto mi vida desde mi más tierna infancia”, apunta el autor. Aunque le suscitan las mismas emociones, sus amigos ‘los números’ en la actualidad ya no ocupan el mismo lugar. Ahora, Tammet vive en París, tiene una carrera como escritor, pareja y amigos, por lo que “ya no desempeñan el mismo papel”. Pero para él, las matemáticas son esenciales para entender cuestiones relativas a nuestra sociedad y al tiempo.

El libro La poesía de los números. Cómo las matemáticas iluminan mi vida –de la editorial Blackie Books– recoge una mezcla de referencias personales, sociales y filosóficas sin dejar de hablar de matemáticas. Pero no está escrito por un matemático o un científico. Tammet ha tenido un recorrido más literario: “Los que han seguido este mismo camino tienen miedo de hablar de matemáticas, y es una pena porque las matemáticas están por todas partes, son universales y son una parte integral de nuestra existencia”.

Como ya pensaban Tolstói y Shakespeare, fascinados por el poder y la magia que desprenden los números, el escritor británico considera que las matemáticas no se limitan a un ámbito puramente científico y abstracto, sino que también llegan a los artistas y escritores. En definitiva, a cualquiera que sea curioso.

Sin embargo, para Tammet no ha sido fácil. Debido a su trastorno, de niño hablaba muy poco y cuando lo hacía, le costaba expresarse. “No era como los demás”, declara. El inglés era su idioma materno, pero a la vez no lo consideraba como el primero. “No tenía el sentimiento de pertenecer a esa lengua”. Hoy utiliza el francés como su idioma cotidiano.

Su contacto con las palabras ha sido aún más arduo. “Eran como un puzle que quería descifrar y descodificar para entenderlas”. Pero a esto se añadió el fenómeno de la sinestesia: Tammet ve las palabras y los números con colores, formas y texturas. “Esto me ayuda a aprender mejor”. Como cada palabra se expresa y tiene un sonido diferente en cada idioma, un mismo término puede tener colores distintos.

Pongamos un ejemplo: la palabra ‘árbol', que en francés es ‘arbre’, es de color rojo –porque el sonido empieza por ‘a’–, pero en inglés ‘tree’ es de color naranja para el autor. En función del idioma, las palabras adoptan un color. “Siempre intento encontrar una relación y un sentido a las palabras. Cada idioma es como un poema o un cuento”, afirma Tammet quien habla cuatro idiomas de manera fluida y se defiende en otros seis, incluidos el esperanto.

“Al nacer, creo que cada cerebro funciona como el mío para aprender la primera lengua. Más tarde estas capacidades se pierden al imponer una educación y una cultura”, subraya el autor, quien revela que el autismo le ha protegido de alguna manera.

A pesar de ser su tercer libro –el primero se publicó hace 10 años– y de la “evidente” evolución de su vida en estos años, Tammet señala que sigue habiendo muchos prejuicios respecto a las personas con trastorno del espectro autista. “La gente piensa que no somos capaces de ser creativas y de tener buena memoria, ni siquiera de ser escritores o artistas”.

Su libro desmiente todos estos clichés. Muestra otro aspecto de sí mismo, de alguien que lee mucho y que viaja. “Ha sido una manera de recoger curiosidades respecto a nuestro mundo, y de mostrar en qué se diferencia de lo que yo veo”, indica el autor quien en el fondo se considera muy normal. “Me interesan los otros y el mundo exterior”.

Pero, en parte, se equivoca. Daniel posee una mente prodigiosa. Prueba de ello fue la experiencia de recitar 22.000 decimales del número Pi (3,14159...). Lo hizo en cinco horas y nueve minutos; y su estrategia fue considerar al número Pi como un poema universal en el que se refleja lo que siente por los números.

En su libro enfoca esta vivencia desde un punto de vista más literario: “Recitar los decimales de Pi no es contar números, sino narrar una historia”, comenta el autor, que en unas pocas horas encarnó el infinito que representa el número Pi.

“Aunque escribamos todos los decimales de Pi sobre un papel, nunca habrá suficiente espacio para todos. Es un número que sobrepasa todo nuestro entendimiento y las fronteras de nuestro universo”, añade el escritor, que logró memorizar los decimales a través de la emoción.

El secreto es que Tammet ve belleza en los números. No solo eso, también visualiza colores, formas, texturas, emociones y personalidades, y los convierte en una historia y les encuentra sentido. “No se trata de memorizar y aprender técnicas para recordar ‘tontamente’ estas combinaciones. Es una búsqueda hacia la comprensión y el sentido subjetivo”.

El autismo ha tenido algún efecto en el desarrollo de su cerebro. “Ha podido facilitarme unas conexiones neuronales y complicarme otras, pero a esto hay que añadir que de niño leía mucho. Encontraba en los libros un refugio cuando el mundo me parecía demasiado complejo o grande”, recuerda. Esto alimentó su imaginación y su curiosidad, pero también lo hicieron el amor por las cifras, las palabras y sus seres queridos.

La gente a veces se confunde y piensa que es frío y racional, como si fuera matemático. Pero “para nada es así”, zanja. A Daniel le mueven las emociones. De pequeño le costaba comunicar los sentimientos, pero hoy ya lo ha superado. Con su tercer libro, Tammet demuestra que no es necesario elegir entre el universo de los números y el de las letras porque ambos “nos pertenecen a todos”.

Fuente: SINC/Marcos, A.(15 de mayo de 2015).Daniel Tammet, escritor y prodigio de las matemáticas.Noticias de la ciencia.

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Matemáticas contra el cáncer

Cuando las matemáticas se emplean para ayudar a comprender el comportamiento y resolver los problemas prácticos de la vida real, hablamos de “matemática aplicada”. Campos tan distantes y tan diversos como la física, la economía, la biología, la arquitectura o los juegos son tan solo unos pocos ejemplos de la multitud de ramas del conocimiento que deben a las matemáticas tanto la resolución de los problemas más simples como sus avances más espectaculares. Hoy les ofrecemos una visión sorprendente de uno de esos muchos campos de aplicación: la oncología matemática.

Resulta difícil de entender qué relación puede existir entre las matemáticas y el cáncer. Un tumor se origina cuando una célula de un organismo se niega a morir y se divide sin control dando lugar a generaciones de células hijas que proliferan hasta tal punto de poner en peligro la existencia del organismo completo. Con esta descripción es fácil entender que cada tipo de célula de nuestro cuerpo, si por alguna razón se vuelve cancerosa, puede generar un tumor. Dado que tenemos más de un centenar de tipos distintos de células en nuestro organismo, pueden surgir cientos de tipos de tumoresdiferentes. Comprender cada uno de ellos, detectarlos a tiempo, conocer su evolución futura, encontrar sus debilidades para aplicar tratamientos adecuados, es un reto para la medicina y para la ciencia en general.

Un conjunto tan diverso y peligroso de enfermedades no puede ser vencido con un remedio simple. Los oncólogos necesitan la ayuda de los biólogos, de los físicos, de los químicos, de los informáticos, de los ingenieros y de los matemáticos, como nos explica nuestro invitado de hoy en Hablando con Científicos: Juan Belmonte Beitia es investigador del Grupo de Oncología Matemática que desarrolla su labor en el Instituto de Matemática Aplicada a la Ciencia y la Ingeniería de la Universidad Castilla-La Mancha.

Estudiar todos los factores que intervienen en un sistema biológico cualquiera es prácticamente imposible. La cantidad de variables que intervienen, desde las que controlan las reacciones químicas entre átomos y moléculas hasta las que intervienen en la interacción, crecimiento y evolución de organismos completos es inmensa. Sistemas biológicos hay muchísimos, una población de bacterias que crece, la proliferación de un enfermedad infecciosa, los latidos de un corazón como producto de la acción coordinada de miles de millones de células o, como en el caso que nos ocupa, la proliferación de células cancerosas en un tumor, son unos pocos ejemplos. El modelo matemático no tiene en cuenta a todas las variables, tan sólo incluye unas pocas en un conjunto de ecuaciones, pero con ellas es posible extraer, teóricamente por supuesto, ciertos comportamientos del sistema completo y su evolución con el tiempo. Después, si el modelo es lo suficientemente bueno, sus resultados se acercarán al comportamiento real y ello permitirá obtener respuestas sobre el comportamiento futuro del sistema.

Un tumor es sistema biológico formado por una masa de células que crece y que se extiende por el organismo, así pues, utilizando como variables ciertos parámetros de éste, se puede obtener un modelo matemático que intente imitar su evolución futura. Para elaborar un modelo fiable se debe partir de datos reales, facilitados por hospitales, centros de investigación y pacientes. Con los datos facilitados mediante imágenes de resonancia magnética nuclear y otras técnicas de imagen y análisis tomadas a pacientes reales, los investigadores del Grupo de Oncología Matemática calculan factores de crecimiento de los tumores y elaboran modelos matemáticos que simulan el comportamiento de varios tipos de cáncer cerebral. Una vez desarrollados los modelos, con la utilización de potentes ordenadores, se pueden obtener soluciones numéricas que permiten calcular la evolución futura del tumor.

Lógicamente, las soluciones facilitadas por el modelo matemático por sí solas no son suficientes, como hemos dicho, los sistemas biológicos son muy complejos, pero estos modelos permiten simular distintas situaciones cuando las condiciones cambian y establecer su evolución teórica en función del tamaño inicial del tumor, su capacidad de difusión o la administración de terapias concretas. Estos datos, junto a los obtenidos por otros medios, pueden ayudar al oncólogo a escoger el tratamiento más adecuado para cada paciente.

Fuente: (19 de septiembre de 2014).Matemáticas contra el cáncer. Noticias de la ciencia.

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Las matemáticas amplían el conocimiento sobre el cerebro

La combinación de las versiones más modernas de análisis matemático, registros eléctricos y biofísica ha permitido al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España diseñar una técnica capaz de visualizar la actividad de varios núcleos cerebrales a través del registro de uno de ellos interconectado a todos los demás. El hallazgo, que ha sido publicado en la revista The Journal of Neuroscience, permite realizar estas observaciones de forma simultánea y en tiempo real.
La nueva técnica desarrollada por el equipo del CSIC permite la lectura de la actividad eléctrica simultánea de varias zonas del interior del cerebro en cada una de las cuales se percibe a su vez la de otros tantos núcleos cerebrales conectados entre sí. El análisis matemático de componentes independientes, optimizado en este caso para registros intracerebrales, permite separar cada uno de estos flujos para interpretarlos de forma independiente.
El investigador del Instituto Cajal del CSIC Óscar Herreras, que ha dirigido el trabajo, compara este proceso con la grabación a través de varios micrófonos de una habitación en la que varias personas hablan simultáneamente: “Las voces serían procesadas por esta técnica matemática que devuelve el sonido de cada persona por separado de forma que su mensaje es perfectamente comprensible”.
Los resultados preliminares indican que la información entre núcleos del sistema nervioso fluye a través de ciertas cadenas preferentes de neuronas. A través de ellas, en cada instante, un grupo distinto de neuronas de cada núcleo emite un mensaje hacia otros núcleos conectados. Este continuo cambio entre los grupos de neuronas que emiten señales es el que va codificando los mensajes emitidos por el sistema nervioso.
Dado que los núcleos cerebrales están casi siempre activos, es difícil conocer su implicación en distintas funciones. Por ello, Herreras, considera “imprescindible registrar la actividad del sistema nervioso en su totalidad”.
Según Herreras, “la complejidad del funcionamiento del sistema nervioso impide que pueda ser estudiado en profundidad de forma íntegra con las técnicas actuales”. Aunque la resonancia magnética sí ofrece una imagen del cerebro completo, Herreras considera que son imágenes “muy borrosas, de mala calidad y que apenas captan una pequeña fracción de lo que realmente ocurre”.
Herreras asegura que “la velocidad de esta técnica permite obtener por primera vez en tiempo real la lectura de grandes flujos de información y averiguar qué núcleos participan en su procesamiento y en la ejecución de tareas”. El equipo ya ha iniciado una serie de experimentos con animales despiertos que permitirán “leer la actividad neuronal y asociarla a comportamientos concretos”, añade Herreras.
El investigador el CSIC concluye: “Esta aproximación ayudará, también, a detectar patrones alterados en el flujo de información en patologías neurológicas, lo que podría contribuir a identificar las regiones del cerebro donde se origina la alteración y las posibles dianas terapéuticas”.
La investigación ha contado con la colaboración de un investigador del Departamento de Matemáticas Aplicadas de la Universidad Complutense de Madrid Valeri Makarov.

Fuente: CSIC. (27 de agosto de 2012). Las matemáticas amplían el conocimiento sobre el cerebro. Noticias de la ciencia.

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Una escala matemática predice el riesgo de muerte por insuficiencia cardiaca

Una escala matemática para predecir el riesgo de mortalidad de los pacientes con insuficiencia cardiaca durante el primer año tras el diagnóstico permite planificar de una forma más individualizada su tratamiento y así conseguir modificar la evolución de la enfermedad y mejorar su pronóstico.

La escala es el fruto de un proyecto de investigación financiado por el Fondo de Investigación Sanitaria del Instituto de Salud Carlos III y realizado por la Unidad de Investigación Clínica del Instituto de Investigación del Hospital 12 de Octubre i+12, en colaboración con los hospitales Virgen del Rocío y Valme de Sevilla, todos ellos en España.
Para realizar el estudio se ha llevado a cabo un seguimiento durante un año de 600 pacientes con insuficiencia cardiaca recién diagnosticada, evaluando el tipo de patología cardiaca, las concentraciones de sodio y creatinina, y la capacidad de autonomía del paciente.
Esta última variable supone una novedad importante en este tipo de investigaciones, ya que la tendencia en los trabajos de investigación sobre riesgo en insuficiencia cardiaca es buscar marcadores biológicos complejos o alejados de la práctica clínica cotidiana que se identifiquen con factores pronóstico de la enfermedad, sin observar y cuantificar por ejemplo variables simples como el grado de autonomía para las actividades diarias de la persona a valorar.
Con estos datos, se ha elaborado la escala o regla de predicción clínica que permite determinar el riesgo de mortalidad de un paciente durante el primer año, tras iniciarse la enfermedad.
Según la información objeto de estudio en esta investigación, aproximadamente el 30% de los pacientes ha fallecido antes de cumplirse el primer año desde el diagnóstico inicial de la insuficiencia cardiaca.
Este proyecto forma parte de la aportación del grupo español a la iniciativa conocida como Energing Risk Factors Collaboration, iniciada en 2006 por una agrupación internacional de científicos que pretende profundizar a través de un macroestudio en el conocimiento de nuevos factores de riesgo cardiovascular y en el comportamiento de los ya conocidos.
Tras repasar el papel de los lípidos, la glucemia y los marcadores inflamatorios en una cohorte de más de un millón de individuos, ha podido especificarse con mucha mayor precisión el tipo de relación que existe entre algunos componentes metabólicos y el riesgo de sufrir una enfermedad cardiovascular.
Estas investigaciones, divulgadas en la revista Cardiology Journals, forman parte de una serie de artículos recogidos en publicaciones científicas como The Lancet, Jama y New England Journal of Medicine.

Esta patología se produce cuando el corazón no es capaz de bombear sangre en la cantidad requerida por el cuerpo humano para desarrollar sus actividades habituales. Se estima que la insuficiencia cardiaca afecta al 6,8 por ciento de los españoles mayores de 45 años, llegando a ascender hasta el 15 y 20% en las personas mayores de 85 años.

Fuente: SINC. (27 de agosto de 2013). Una escala matemática predice el riesgo de muerte por insuficiencia cardiaca. . Noticias de la ciencia.

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La habilidad con las matemáticas tiene un componente innato

Aceptamos que algunas personas nacen con talento para la música, el arte o los deportes. Pero, ¿y para las matemáticas? ¿Algunos individuos simplemente nacen con mejores habilidades para las matemáticas que otros?

Pues parece que así es, al menos según los resultados de un nuevo estudio realizado por un equipo de psicólogos de la Universidad Johns Hopkins, en Estados Unidos.

El equipo de Melissa Libertus, Lisa Feigenson y Justin Halberda, estudió a 200 niños de cuatro años de edad que realizaron varias tareas. El equipo de investigación midió en ellos la percepción numérica, las habilidades matemáticas y la habilidad verbal. A los niños se les premió por su participación con pequeños obsequios, como pegatinas y lápices. En la tarea de percepción numérica, los investigadores pidieron a los niños que observaran grupos de puntos azules y amarillos que aparecían en la pantalla de un ordenador, y que estimaran qué grupo era más numeroso. No era posible contarlos porque los conjuntos de puntos se mostraban durante muy poco tiempo y la habilidad para contar de la mayoría de los niños aún no era grande. Los niños, después de ver fugazmente los conjuntos de puntos, indicaban verbalmente al investigador cuál de los grupos era el que ellos creían que contenía más puntos, y entonces el investigador pulsaba el botón correspondiente. Algunas comparaciones eran fáciles, como la de entre un grupo de 5 puntos amarillos y otro de 10 azules. Otras eran bastante más difíciles, como la de entre un grupo de 5 puntos amarillos y otro de 6 azules.
Los niños sabían si habían acertado o no, mediante un pitido de tono alto o bajo.
Usted puede someterse a un test online similar al aplicado a los niños, aquí:
http://www.panamath.org/testyourself.php
A los niños también se les sometió a una prueba estandarizada para medir habilidades matemáticas muy básicas.
Se constató que la precisión de las estimaciones de los niños se correlacionaba con sus habilidades matemáticas.
Según los investigadores, esto significa que el nivel de la capacidad innata de estimación numérica está asociado al grado de eficiencia alcanzado en las matemáticas escolares.