Complejidad Aplicada: El enfoque de Santa Fe
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11
Complejidad Complejidad AplicadaAplicada
El enfoque de Santa FeEl enfoque de Santa Fe
Tom Johnsont o m @ j t j o h n s o n . c o mInstitute for Analytic Journalism
Santa Fe ComplexSanta Fe, New Mexico
22
Aprender de la experiencia cubana
Complejidad y estrategias de salud pública
Coordinación y gestión de desastres Pequeña escala, la agricultura orgánica
sostenible
33
Demostrar la evolución de la teoría a la Complejidad a
Complejidad Aplicada Modelado / simulaciones con agente Datos de visualización Traslado desde el escritorio a los datos
y la información medio ambiente
44
Evolución de la Complejidad aplicada Evolución de la Complejidad aplicada
55
Componentes de la Complejidad Componentes de la Complejidad
AplicadaAplicada
66
“FLOCKING” MODELOS”Modelos de afluencia”
Demo: “Kewlschool” - http://www.kewlschool.com/ Vietnam tráfico
–Características de los modelos de flocado – Forma dinámica– Sistema sin liderazgo– Colectivo formado por cada uno de los objetos / agentes / entidades
– Semi-movimiento uniforme
#1-4b
77
Flocado normas ilustrado
CoolSchool
88
Factores comunes en simulaciones y Factores comunes en simulaciones y modelos Complejidad Aplicadamodelos Complejidad Aplicada
Los controles para Entrada / salida [ I/O ]Los controles para Entrada / salida [ I/O ] Límite de espacio Límite de espacio
– Normalmente 2 - pero se puede 3 - dimensiones Normalmente 2 - pero se puede 3 - dimensiones – También se puede También se puede dimensión temporaldimensión temporal, i.e. , i.e.
comenzar y terminarcomenzar y terminar Agentes / entidades / variables Agentes / entidades / variables Normas que rigen los agentes. Ambos pueden ser Normas que rigen los agentes. Ambos pueden ser
dinámicos dinámicos Energía / datos y el intercambio de información Energía / datos y el intercambio de información
entre los agentes y los agentes y el "medio entre los agentes y los agentes y el "medio ambiente"ambiente" – Reacción Reacción
99
Factores comunes en simulaciones y Factores comunes en simulaciones y modelos Complejidad modelos Complejidad
AplicadaAplicada(con’t.)(con’t.) Iteraciones, cada uno reflejando el Iteraciones, cada uno reflejando el
cambio en el sistema, sub-sistemas cambio en el sistema, sub-sistemas y los agentes y los agentes
Herramientas de visualización Herramientas de visualización (hardware / software) (hardware / software)
Captura de funcionamiento y datos Captura de funcionamiento y datos estadísticos estadísticos
1010
Herramientas básicas para Aplicada Complejidad
Hardware PC o Mac Cualquier tarjeta de
vídeo actual Máxima de RAM
Software Netlogo Processing Google Sketch-up
1111
Ejemplos de ProyectosEjemplos de Proyectos
– Eli LillyEli Lilly Análisis del proceso para producir productos Análisis del proceso para producir productos
farmacéuticosfarmacéuticos
– Corte Doméstica de CaliforniaCorte Doméstica de California– Venecia: Modelado de tráfico de agua Venecia: Modelado de tráfico de agua – ““Wildfire” + SIGWildfire” + SIG
Simulación de tráfico de vehículosSimulación de tráfico de vehículos Colaboración en la planificación mediante Colaboración en la planificación mediante
un "sandtable" un "sandtable"
1212
Farmacéuticos I y D Cliente: Lilly pharmaceuticals
Red de investigadores
Objetivos – Para hacer una cartera transparente de procesos de I + D
– Mostrar en “real time”– Ayuda a los "fail early/fail cheaply" en proceso
El tiempo de desarrollo Parte de un proyecto de 1,5 años 2 meses para la visualización y datos
Producir resultados dinámicos
1313
time
$
Pharmaceutical Research Project
cost
revenue
time
$
Pharmaceutical Research Project
cost
revenue
tiempo
$
Pharmaceutical Research Project
costo
ingresos
Eli Lilly IyD Programación Eli Lilly IyD Programación
de la carterade la cartera
1414
Eli Lilly R&D Workflow Simulation and Portfolio Scheduling
#5
1515
Ejemplos de ProyectosEjemplos de Proyectos
– Eli LillyEli Lilly Análisis del proceso para producir productos Análisis del proceso para producir productos
farmacéuticosfarmacéuticos – Corte Doméstica de CaliforniaCorte Doméstica de California– Venecia: Modelado de tráfico de agua Venecia: Modelado de tráfico de agua – ““Wildfire” + SIGWildfire” + SIG
Simulación de tráfico de vehículosSimulación de tráfico de vehículos Colaboración en la planificación mediante Colaboración en la planificación mediante
un "sandtable" un "sandtable"
1616
Corte Doméstica de CaliforniaCorte Doméstica de California >25.000 casos de derecho de familia>25.000 casos de derecho de familia 70-90% la gente viene a los tribunales 70-90% la gente viene a los tribunales
sinsin abogado o traductor abogado o traductor El personal de la Corte: aplicar la El personal de la Corte: aplicar la
distinción entre información legal y distinción entre información legal y asesoramiento jurídico asesoramiento jurídico
Tiempo para caso de resolución: Tiempo para caso de resolución: semanas a años. ¿Por qué? semanas a años. ¿Por qué?
Caso de bases de datos disponibles.Caso de bases de datos disponibles. Objetivo: Crear visualización de la Objetivo: Crear visualización de la
procesoproceso
1717
Corte Doméstica de CaliforniaCorte Doméstica de California CaseVis_compareProPerDissolution.movCaseVis_compareProPerDissolution.mov
#6
1818
Corte Doméstica de CaliforniaCorte Doméstica de California
CaseVis_compareProPerDissolution.movCaseVis_compareProPerDissolution.mov
Metadata Eventos o pasos
1919
Examples of ProjectsExamples of Projects
– Eli LillyEli Lilly Analysis of the process to produce Analysis of the process to produce
pharmaceuticalspharmaceuticals
– Corte Doméstica de CaliforniaCorte Doméstica de California– Venecia: Modelado de tráfico de aguaVenecia: Modelado de tráfico de agua– Wildfire + GISWildfire + GIS
Simulation of vehicle trafficSimulation of vehicle traffic Collaborative planning using a “sandtable”Collaborative planning using a “sandtable”
2020
Modelado de tráfico de aguaModelado de tráfico de agua ModeladoModelado
La creación de un sistema de apoyo a la toma de La creación de un sistema de apoyo a la toma de decisionesdecisiones
Modelo de integraciónModelo de integración– La estimación de tráfico en los canales no se mideLa estimación de tráfico en los canales no se mide– Simulación de escenarios (por tipo) Simulación de escenarios (por tipo)
Tráfico dirección única Tráfico dirección única RestriccionesRestricciones dimensionales dimensionales CierresCierres
OptimizacionesOptimizaciones– Rutas óptimas para la entrega de bienes/artículosRutas óptimas para la entrega de bienes/artículos– La reducción al mínimo de las carreras de los taxis vacíosLa reducción al mínimo de las carreras de los taxis vacíos
2121
Planificación - y la recogida de datos y limpieza de los datos - siempre son las
medidas más importantes en la Complejidad Aplicadas.
Estos son del 80-90% del total de tiempo y dinero invertido en el
proyecto.
2222
2323
Modelado de tráfico de aguaModelado de tráfico de agua ModeladoModelado
La creación de un sistema de apoyo a la toma de decisionesLa creación de un sistema de apoyo a la toma de decisiones
Modelo de integraciónModelo de integración– La estimación de tráfico en los canales no se mideLa estimación de tráfico en los canales no se mide– Simulación de escenarios (por tipo) Simulación de escenarios (por tipo)
Tráfico dirección única Tráfico dirección única RestriccionesRestricciones dimensionales dimensionales CierresCierres
OptimizacionesOptimizaciones– Rutas óptimas para la entrega de Rutas óptimas para la entrega de
bienes/artículosbienes/artículos– La reducción al mínimo de las carreras de los La reducción al mínimo de las carreras de los
taxis vacíostaxis vacíos
2424
Current Status of implementationCurrent Status of implementation
Measure 12.6 Management Measure 12.6 Management decision support system for decision support system for
water borne traffic in Venicewater borne traffic in Venice • Needs analysis and interface design
• Standardization of boat types and manual data collection methods [M V-1] [WD V-1]
• Collection of the impact data [M V-2] [M V-3]
• Dissemination of traffic information [M V-4]
• Plan for integration of existing traffic models [M V-5] [M V-6] [WD V-2]
• Design of administrative protocol for sustainable updates [M V-7]
• Definition of exchange formats for automatic updates [M V-8]
• DSS for water borne traffic Mocks-up and evaluation of the model [WD V-3]
Estado actual de la aplicación Estado actual de la aplicación
2525
2626
Modelado de tráfico de aguaModelado de tráfico de agua
ModeladoModelado La creación de un sistema de apoyo a la toma de decisionesLa creación de un sistema de apoyo a la toma de decisiones
Modelo de integraciónModelo de integración– La estimación de tráfico en los canales no se mideLa estimación de tráfico en los canales no se mide– Simulación de escenarios (por tipo) Simulación de escenarios (por tipo)
Tráfico dirección única Tráfico dirección única RestriccionesRestricciones dimensionales dimensionales CierresCierres
OptimizacionesOptimizaciones– Rutas óptimas para la entrega de Rutas óptimas para la entrega de
bienes/artículosbienes/artículos– La reducción al mínimo de las carreras de los La reducción al mínimo de las carreras de los
taxis vacíostaxis vacíos
2727
2828
Modelado de tráfico de aguaModelado de tráfico de agua
ModeladoModelado La creación de un sistema de apoyo a la toma de decisionesLa creación de un sistema de apoyo a la toma de decisiones
Modelo de integraciónModelo de integración– La estimación de tráfico en los canales no se mideLa estimación de tráfico en los canales no se mide– Simulación de escenarios (por tipo) Simulación de escenarios (por tipo)
Tráfico dirección única Tráfico dirección única RestriccionesRestricciones dimensionales dimensionales CierresCierres
OptimizacionesOptimizaciones– Rutas óptimas para la entrega de Rutas óptimas para la entrega de
bienes/artículosbienes/artículos– La reducción al mínimo de las carreras de los La reducción al mínimo de las carreras de los
taxis vacíostaxis vacíos
2929
3030
Modelado de tráfico de aguaModelado de tráfico de agua
ModeladoModelado La creación de un sistema de apoyo a la toma de decisionesLa creación de un sistema de apoyo a la toma de decisiones
Modelo de integraciónModelo de integración– La estimación de tráfico en los canales no se mideLa estimación de tráfico en los canales no se mide– Simulación de escenarios (por tipo) Simulación de escenarios (por tipo)
Tráfico dirección única Tráfico dirección única RestriccionesRestricciones dimensionales dimensionales CierresCierres
OptimizacionesOptimizaciones– Rutas óptimas para la entrega de Rutas óptimas para la entrega de
bienes/artículosbienes/artículos– La reducción al mínimo de las carreras de los La reducción al mínimo de las carreras de los
taxis vacíostaxis vacíos
3131
Without Passengers
With Passengers
Venice boat route
3232
Parcel map of Venice
3333
Imágenes creadas en Google SketchUp
Barco de transbordo
Barco de transbordo
Embarcaciones de emergencia
Góndolas turísticas
Vista avanzadaVista avanzada
3434
Aerial photo-VeniceAerial photo-Venice
3535
3-D SkechUp Model of Venice
#7-9
3636
Ejemplos de ProyectosEjemplos de Proyectos
– Eli LillyEli Lilly Análisis del proceso para producir productos Análisis del proceso para producir productos
farmacéuticosfarmacéuticos – Corte Doméstica de CaliforniaCorte Doméstica de California– Venecia: Modelado de tráfico de aguaVenecia: Modelado de tráfico de agua – ““Wildfire” + SIGWildfire” + SIG
Simulación de tráfico de vehículosSimulación de tráfico de vehículos Colaboración en la planificación Colaboración en la planificación
mediante un "sandtable" mediante un "sandtable"
3737
Planificación y simulación de Planificación y simulación de evacuación de incendios silvestresevacuación de incendios silvestres
3838
Old sandboxOld sandbox
3939
Los primeros en Los primeros en responder @ responder @
sandboxsandbox
4040
La evolución de sistema de proyecciónLa evolución de sistema de proyección
~2m
~1.5m
~2-3m
4141
La evolución de sistema de proyecciónLa evolución de sistema de proyección
Proyector Digital:
~US$500
Control remoto de Wii~US$30
Web Cam~$US30
4242
Sandtable herramientas Sandtable herramientas
Processing y
Netlogo
Datos: •Mapas topográficos•El flujo de tráfico
"Estructurado luz" (reconocimiento de patrones de exploración)
WiiMote controller software
12
3
Wii remote
4
4
4
4343
Prototipo de proyección Prototipo de proyección
.75m
.5m
Arena mojada
#10-11
4444
#12-13
4545
Mapa de calles de Santa FeMapa de calles de Santa Fe
Play Cerro Gordo Fire
4646
4747
Sandtable demo
Hardware Computadora - PC o Mac Sandtable dimensiones
Dimensiones = función de cámara y proyector distancia distancia
~2m x 1.5m x 20mm (arena = ~10mm)
Cualquier proyector digital Cualquier webcam
Aqui pronto: Zcam Wii
4848
Sandtable demoSoftware
Aplicaciones Código escrito para
Processing (y Netlogo)
Datos (y fuentes) SIG (USGS cubano de datos)
Cualquier vector o raster datos Ahora, al prototipo, se desplazan a los productos de consumo en los próximos ~90 días
4949
El futuro? "Ambiente de El futuro? "Ambiente de
Computación"Computación" Sandtable evolución de los Sandtable evolución de los
experimentos y las nuevas experimentos y las nuevas tecnologías ... tecnologías ...
Control remoto de Wii = ordenador Control remoto de Wii = ordenador interacciones interacciones – Cámaras y proyectores de bajo costo Cámaras y proyectores de bajo costo – Computadoras de mesa (“Computadoras de mesa (“Tabletop Tabletop
computing”) computing”) ((http://www.spectrum.ieee.org/dec08/6999)http://www.spectrum.ieee.org/dec08/6999)
– Infrarrojos invisible para la entrada de Infrarrojos invisible para la entrada de cámara cámara
5050
El futuro? "Ambiente de El futuro? "Ambiente de Computación"Computación"
– el Z-Cam el Z-Cam (http://en.wikipedia.org/wiki/Zcam)(http://en.wikipedia.org/wiki/Zcam)
– LED LED y bolsillo proyectores láser y bolsillo proyectores láser – TUIO (TUIO (TTouch ouch UUser ser IInterface nterface OObject) bject)
normas normas – CoverFlow CoverFlow en la pared en la pared
(http://en.wikipedia.org/wiki/Cover_Flow)(http://en.wikipedia.org/wiki/Cover_Flow)
5151
Recursos en líneaRecursos en línea Google URL translator
http://translate.google.com/translate_t?hl=en#http://translate.google.com/translate_t?hl=en# Software applications
NetlogoNetlogo ApplicationApplicationManual in Spanish
StarLogoTNG StarLogoTNG IR controllers
HacerHacer Wii into a “smart whiteboard” or tracking system Wii into a “smart whiteboard” or tracking system Listservs
Netlogo Users GroupNetlogo Users Group (@ Yahoo) Netlogo Educators Group Netlogo Educators Group
5252
Recursos en línea Books
Interesting Articles
Jacyno, M. and Bullock, S. (2008). Energy, entropy and work in computational ecosystems: a thermodynamic account. In S. Bullock, J. Noble, R. Watson, and M. A. Bedau (eds.) Artificial Life XI: Proceedings of the Eleventh International Conference on the Simulation and Synthesis of Living Systems, pp. 274-281. MIT Press, Cambridge, MA.. [PDF][PDF] [BibTeX][BibTeX]
5353
Academic departments/programs
Human Complex Systems Dept. Human Complex Systems Dept. University of California - Los Angles, USAhttp://hcs.ucla.edu/home.htm
5454
Contactos:– Steve Gruien - [email protected]
Redfish Group, Santa Fe, New Mexico USA www.redfish.com/ www.redfish.com/research/portfolioEngine.htm#
mov2 Planificación de la evacuación de incendios
www.sandtable.org/
– Alfredo CovaledaBogota, Colombia. Traductor de Netlogo manual [email protected]
– Tom Johnsont o m @ j t j o h n s o n . c o mInst. for Analytic JournalismSanta Fe, New Mexico USA www.analyticjournalism.com
5555
Complejidad Complejidad AplicadaAplicada
El enfoque de Santa FeEl enfoque de Santa Fe
Tom Johnsont o m @ j t j o h n s o n . c o mInstitute for Analytic Journalism
Santa Fe ComplexSanta Fe, New Mexico