CURSO: CAOS, TRANSICIONES DE FASE Y FENOMENOS CRITICOS
PROFESOR: RICARD V. SOLÉ
CARACTERÍSTICAS: Complementario, 2 créditos
Este curso introduce los conceptos basicos acerca de las propiedades
genericas de sistemas complejos con especial atencion a sistemas complejos
adaptativos. Se analizara la relevancia de los fenomenos criticos en la
definicion de complejidad y la posibilidad de que los sistemas naturales
evolucionen de forma espontanea hacia dichos puntos. Se revisaran conceptos
clave como universalidad, estabilidad estructural y criticalidad
autoorganizada. Se discutiran ejemplos de modelos de sistemas reales
incluyendo ecosistemas, insectos sociales, redes geneticas o el problema
de la evolucion a gran escala.
1. Medidas de complejidad. Entropia(s), Informacion y otras aproximaciones.
Fluctuaciones: descripccion probabilista. El problema de Polya.
Condiciones
iniciales e historia. Procesos estocasticos, ecuaciones maestras
y
ecuacion de Fokker-Planck. Principios variacionales. Leyes
potenciales
universales; ley de Zipf. (5)
2. Sistemas dinamicos. Estabilidad lineal, atractores periodicos y caos.
Medidas de caos determinista. Prediccion no-lineal. Sistemas
discretos:
automatas celulares y redes de aplicaciones. Clasificacion
de AC.
Caracterizacion cuantitativa. Conjetura de Packard-Langton-Crutchfield.
Redes de Kauffman. (5)
3. Fenomenos criticos. Transiciones de fase y clasificacion. Fenomenos
de escala y fractalidad. Exponentes criticos. Modelo de Ising:
pro-
piedades y simulacion numerica. Caracterizacion del punto
critico.
Criticalidad autoorganizada. Sandpile model. Modelos de terremotos.
Teoria de campo medio y procesos de ramificacion. Evolucion
biologica
y criticalidad.ada una de estas partes (5)
4. Modelos y realidad. Puntos criticos y complejidad en insectos sociales.
Diversidad, fractales y criticalidad en selvas tropicales.
Crecimiento
fractal de ciudades. La ley de Zipf en ecologia y evolucion.
Modelos
economicos. (5)