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Las redes sociales y los móviles ayudan a predecir la expansión del ébola

Actualidad Informática. Las redes sociales y los móviles ayudan a predecir la expansión del ébola. Rafael Barzanallana

Las tecnologías, junto con el análisis de las ingentes cantidades de datos en blogs, “webs”, tuits o redes sociales sanitarias y de expertos, que son todo un filón de información en expansión, están revolucionando la estadística y la forma de hacer predicciones científicas.

“Cuanta más información, mejores predicciones, es decir, con mucha mayor celeridad y calidad”, ha asegurado en una entrevista la catedrática Rosa Elvira Lillo Rodríguez, del Departamento de Estadística de la Universidad Carlos III de Madrid.

Los nuevos datos con los que trabaja ahora la Estadística aportan mucho conocimiento y además en tiempo real: resultados de búsquedas en Google, palabras claves sobre estados de salud compartidos en redes sociales, información de sanitarios en internet, control de llamadas telefónicas para trazar recorridos y saber qué población se traslada al hospital, entre otros, ha señalado la experta.

La catedrática se ha referido al potencial de herramientas en funcionamiento como“Health Map”, una aplicación desarrollada por epidemiólogos y expertos de software en el Hospital Infantil de Boston (EEUU), que monitoriza información digital y contribuye en la vigilancia y detección de “amenazas” sanitarias públicas.

Esta herramienta, ya popular para el seguimiento de otras epidemias, utiliza algoritmos para recorrer redes sociales, “webs” de noticias locales, prensa en internet, “blogs”, sitios gubernamentales, información compartida en redes sociales médicas y otras fuentes, con el fin de rastrear posibles brotes de enfermedades.

Con miles y miles de datos, además de una serie de algoritmos, la aplicación detectó hace unos meses que una misteriosa fiebre hemorrágica se esparcía por África, y además lo hizo nueve días antes de que lo anunciara la Organización Mundial de la Salud (OMS).

La experta ha explicado que este tipo de herramientas aplican “procesos estocásticos”, que son los que buscan “patrones matemáticos para modelizar el azar con parámetros calculados mediante datos de distintas fuentes de información”.

Más información sobre Ébola en: Ciencia y Escepticismo

Ampliar en: pulsosocial

#Dios domina los tuits religiosos y #Ciencia, los ateos

Actualidad Informática. #Dios domina los tuits religiosos y #Ciencia, los ateos. Rafael Barzanallana

Lu Chen de la Universidad Estatal Wright en Dayton (EE. UU,) y un par de compañeros más han analizado a más de 250000 usuarios de Twitter de Estados Unidos que han declarado su afiliación con distintas religiones, cristiana, hindú, islam, budismo y judaísmo. Sus resultados nos dan algunas imágenes curiosas sobre la naturaleza de la actividad religiosa en Twitter y sobre en qué se diferencian entre sí estos grupos de usuarios.

El equipo empezó por filtrar las biografías de los usuarios de Twitter de EEUU, usando palabras clave asociadas con distintas religiones. Esto produjo una serie de datos de más de 250.000 usuarios de siete grupos distintos: ateos, budistas, cristianos, hindús, judíos, musulmanes y no declarados. Los cristianos eran con mucho el mayor grupo, con 200.000 usuarios, mientras que los hindús eran los menos representados con apenas 200 usuarios.

A partir de ahí los investigadores calcularon la religiosidad de cada uno de los estados según sus datos. Después compararon esto con una encuesta Gallup “verdad terreno” sobre religiosidad. Afirman que las series de datos demuestran un respetable nivel de coincidencia. “Coinciden en 11 de los 15 estados más religiosos (por ejemplo, Alabama, Mississippi y Carolina del Sur) y en 11 de los 15 estados menos religiosos (por ejemplo, Vermont, New Hampshire y Massachusetts)”, afirman.

Aunque hay diferencias importantes. Según la encuesta de Gallup, Utah es el segundo estado más religioso de EEUU, pero uno de los menos religiosos en la serie de datos de Twitter manejada por el grupo. Es prácticamente seguro que eso se deba a que el grupo no filtró las biografías de los mormones, la religión dominante en Utah.

Chen y su equipo pasan a preguntarse qué clase de información tiende a tuitear cada grupo. Para averiguarlo, recogieron todas las palabras que aparecen en más de 100 tuits en cada grupo y las ordenaron por frecuencia de uso. Eso les da las palabras más asociadas con cada grupo religioso.

En el caso de los cristianos se trata de palabras como Jesús, Dios, Cristo, Biblia, palabra de Dios, rezar y así sucesivamente. En comparación, las palabras más asociadas con los ateos incluyen ciencia, evolución, pruebas, religión, republicanos, aborto y así sucesivamente. En general, Los investigadores afirman que las palabras más fuertemente relacionadas con las distintas religiones tienden a centrarse en la naturaleza de la propia religión.

Y esto es algo que podría tener importantes implicaciones para la sociedad. “Si nuestras observaciones se mantuvieran en un contexto más amplio, podría interpretarse como algo positivo para la sociedad que los seguidores de los distintos grupos religiosos difieren más en cuanto referencias a la práctica religiosa y los conceptos que a aspectos cotidianos como la música, la comida u otros intereses”, afirma Chen.

El equipo también se pregunta a quién es más probable que sigan las personas de estos grupos. Como era de esperar, los miembros de un grupo religioso tienen muchas más probabilidades de seguir a miembros del mismo grupo que a miembros de otro. “Hay una probabilidad 646 veces mayor de seguir a alguien de tu misma religión que de seguir a alguien de una religión diferente”, sostiene.

También se puede averiguar cuáles son las cuentas más populares que siguen los miembros de cada grupo, algo que revela algunas diferencias fundamentales interesantes. Por ejemplo, la cuenta más popular para los budistas es @Dalaillama, mientras que la más popular entre los ateos es @RichardDawkins. Todos los grupos religiosos tienen la misma probabilidad de seguir @BarackObama, lo que refleja su herencia estadounidense.

Ampliar en: MIT Technology Review

Computación cognitiva en base a Big Data

Actualidad Informática. Computación cognitiva en base a Big Data. Rafael Barzanallana

Watson es sobre Big Data. Se trata de la absorción de grandes cantidades de información sobre temas específicos como – medicina, leyes, viajes, comercio minorista,  metalurgia, petróleo y el gas, etc. lo que sea – permitiendo al usuario consultar los datos para buscar patrones que ayuden en el diagnóstico, ayuda a encontrar argumentos legales, tomar una decisión sobre dónde perforar para obtener petroleo,  casi cualquier cosa.

Tomemos un ejemplo. Watson inicialmente está siendo probado como una ayuda a los médicos para hacer más rápidos y precisos los diagnósticos.¿Por qué la medicina?

1) Los investigadores médicos pueden leer como máximo unos pocos cientos de artículos médicos al año. Watson ha ingerido todos los 23 millones de artículos médicos en la Biblioteca Nacional de Medicina (MEDLINE).

2) Los errores médicos son ahora la tercera causa principal de muerte en los EE.UU., según IBM.

Watson está diseñado para interactuar con el historial médico del paciente, así como con los datos que el médico obtiene tras la anamnesis y exploración. Así que ante un paciente que llega con un diagnóstico difícil, el médico podría consultar Watson, que compararía los síntomas contra un vasto cuerpo de conocimiento médico para producir una serie de posibles diagnósticos.Esto es particularmente valioso cuando se trata de enfermedades raras en las que es probable que el médico tenga poco conocimiento de la enfermedad o sus síntomas.

Fragmento traducido de Three years after ‘Jeopardy,’ IBM gets serious about Watson por Bob Pisani de CNBC

Dispositivos electrónicos que se disuelven en agua

Actualidad Informática. Dispositivos electrónicos que se disuelven en agua. Rafael BarzanallanaDispositivos electrónicos que se disuelven completamente en agua, dejando tras de sí sólo productos finales inocuos, han sido desarrollados por vez primera por investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (EE.UU). Los primeros resultados muestran un conjunto completo de los componentes básicos de los circuitos integrados, junto con diversos sensores y actuadores con relevancia para la medicina clínica, incluyendo la mayoría de los más recientes monitores intracraneales en pacientes con lesión cerebral traumática. Es el comienzo de una nueva era de dispositivos que se puede extender desde la electrónica de consumoverde” a las terapias electroceuticas’, sistemas biomédicos de sensores para hacer  su trabajo y que luego desaparezcan.

El grupo de investigación de John A. Rogers en el Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Frederick Seitz está liderando el desarrollo de tales conceptos, junto con todos los materiales necesarios, los diseños de dispositivos y tecnologías de fabricación para aplicaciones más allá del alcances de los semiconductores en las tecnologías disponibles actualmente.

Nuestros desarrollos más recientes, combinados en dispositivos que abordan los desafíos reales en la medicina clínica y avanzada, y las estrategias de fabricación de alto volumen,  sugieren un futuro prometedor para esta nueva clase de tecnología”, dijo Rogers.  Que presentará su tesis y demás resultados en AVS 61st International Symposium & Exhibition del nueve al 14 noviembre 2014 en Baltimore, Maryland.

Las aplicaciones prácticas podrían incluir: dispositivos bioabsorbibles para reducir infecciones en cirugía. Otros ejemplos son los sistemas implantables temporales, como los monitores eléctricos del cerebro para ayudar a la rehabilitación de lesiones traumáticas o simuladores eléctricos para acelerar el crecimiento de los huesos. Adicionalmente los dispositivos pueden usarse para la administración programada de fármacos.

Después que han cumplido su función, desaparecen a través reabsorción en el cuerpo, eliminando así los dispositivos innecesarios, sin la necesidad de operaciones quirúrgicas adicionales. En cuanto a la electrónica de consumo, la tecnología es muy prometedora para la reducción de la huella ambiental en la próxima generación de dispositivos “verdes”.

Fuente: Universidad de Illinois

Nobel Física 2014 para Akasaki, Amano y Nakamura por el diodo azul

Actualidad Informática. Nobel Física 2014: Akasaki, Amano y Nakamura por el diodo azul. Rafael Barzanallana

 

El diodo azul, una tecnología que casi todos usamos todos los días, obtiene el Premio Nobel de Física 2014. Isamu Akasaki y Hiroshi Amano (Univ. Nagoya, Japón) y Shuji Nakamura (Univ. California, Santa Barbara, EEUU). Seguro que tienes en el bolsillo ahora mismo un dispositivo que usa esta tecnología. Sin lugar a dudas este Premio Nobel de Física 2014 recoge perfectamente el espíritu original de Alfred Nobel.

Anuncio oficial del premio, nota de prensa, información divulgativa e información avanzada

Los diodos emisores de luz (LED) actuales emiten luz entre el infrarrojo y el ultravioleta. Sin embargo, los primeros LED desarrollados en los 1950 y en los 1960 sólo emitían luz entre el infrarrojo y el verde. Los colores azules y ultravioletas parecían imposibles de lograr. A finales de los 1980 se propuso el uso de nitruro de galio (GaN) en dispositivos multicapa (heteroestructuras y pozos cuánticos). La importancia de lograr LED azules era enorme, ya que permitía el desarrollo de fuentes eficientes de luz blanca para iluminación (combinando LED rojos, verdes y azules). Hay que recordar que la iluminación supone entre el 20% y el 30% de nuestro consumo de energía eléctrica.

La emisión de luz por electroluminiscencia se basa en la existencia de una banda prohibida entre las bandas de valencia y conducción en un material semiconductor. Lograr un material cuya emisión de luz sea en el azul es muy difícil porque se requiere una banda prohibida muy grande. Se estudiaron diferentes materiales compuestos (como ZnSe y SiC), pero al final se logró con GaN, un semiconductor de la clase III-V, con estructura cristalina tipo wurtzita. El GaN tiene una banda prohibida de 3,4 eV, que corresponde al ultravioleta.

El gran problema del uso del GaN era fabricar este material con una calidad cristalina adecuada y de forma eficiente. En los 1970 se probaron muchas técnicas sin éxito. Isamu Akasaki desarrolló nuevas técnicas de crecimiento de GaN sobre zafiro usando una capa de AlN. En 1981, en la Universidad de Nagoya, Japón, empezó a colaborar con Hiroshi Amano y en 1986 logró la técnica que le ha permitido obtener el Premio Nobel de Física 2014 (H. Amano et al., “Metalorganic vapor phase epitaxial growth of a high quality GaN film using an AlN buffer layer,” Appl. Phys. Lett. 48: 353, 1986).

Shuji Nakamura (en una empresa privada japonesa) desarrolló un método similar en el que reemplazó la capa de AlN por una fina capa de GaN crecida a baja temperatura (Shuji Nakamura, “GaN Growth Using GaN Buffer Layer,” Japanese Journal of Applied Physics 30: L1705, 1991; Shuji Nakamura et al., “High-Power GaN P-N Junction Blue-Light-Emitting Diodes,” Japanese Journal of Applied Physics 30:L1998, 1991). Nakamura y sus colegas aprovecharon los resultados previos de Akasaki y Amano para desarrollar una técnica de dopado del GaN con Zn (material p) y Mg (material n) para dar lugar a uniones (diodos) pn que emiten luz.

Ampliar en: La Ciencia de la Mula Francis

¿Por qué rebotan las pilas alcalinas viejas?

Una reacción química colateral en la pila es lo que provoca un cambio en la elasticidad del material.

Una pila alcalina no-recarcable inicia su vida útil usando polvo de zinc mezclado en un gel que contiene un electrolito de hidróxido de potasio; una membrana lo separa del  dióxido de manganeso con el que se hace intercambio de iones para brindar la diferencia de voltaje necesario para nuestros aparatos electrónicos. 
Conforme la batería se descarga el polvo de dióxido de manganeso se  convierte en oxido de manganeso provocando que se formen grumos que van creciendo, el efecto del empaquetamiento de los grumos es el responsable de que reboten las pilas.

Fuente: El Tao de la Física

Máquina Rube Goldberg que funciona a base de un haz de luz

Una compañia japonesa de servicios de internet, Au HIkari, mando crea esta fascinante e intrincada máquina de Rube Goldberg.

La luz atraviesa por lentes, derrite hielo, quema cordones, atraviesa prismas y más para mostrar un interesante comercial.

Transforma un smartphone en un detector de rayos cósmicos

Actualidad Informática. Transforma un smartphone en un detector de rayos cósmicos. Rafael BarzanallanaPronto, la capacidad cada vez mayor de los smartphones podría aprovecharse para detectar rayos cósmicos en forma muy similar a como lo hacen observatorios de varios millones de dólares.

Con la adición de una aplicación, los teléfonos con sistema operativo Android, se pueden convertir en detectores de luz para capturar las partículas de rayos cósmicos creados al chocar con la atmósfera de la Tierra.

“Las aplicaciones transforman el teléfono básicamente En un detector de partículas de alta energía”, explica Justin Vandenbroucke, de la Universidad de Wisconsin-Madison profesor asistente de física e investigador en el Centro de Astrofísica de Partículas IceCube Wisconsin (WIPAC). “Utiliza los mismos principios que grandes experimentos.”

Los rayos cósmicos son partículas energéticas subatómicas creadas, los científicos piensan, en aceleradores cósmicos como los agujeros negros y las estrellas en explosión. Cuando las partículas chocan en la atmósfera de la Tierra, crean una lluvia de partículas secundarias denominadas muones.

Las cámaras de los teléfonos usan chips de silicio que funcionan a través del efecto fotoeléctrico. Todas las partículas de luz, o fotones, alcanzan un área de silicio y se desencadenan cargas eléctricas. La mismo es cierto para los muones. Cuando un muón golpea el semiconductor que incorpora una cámara del smartphone, se libera la carga eléctrica y crea una huella de píxeles que se puede registrar, almacenar y analizar.

Los rayos cósmicos proceden de fuera de nuestro sistema solar y nuestro planeta está siendo constantemente bombardeado. Sus orígenes siguen confundiendo los astrofísicos, así como las partículas de rayos cósmicos de alta energía que viajan grandes distancias y sus trayectorias se curvan a medida que cruzan los campos magnéticos en el espacio interestelar. Los rayos cósmicos son comunes y confunden frecuentemente observaciones astronómicas en busca de otros fenómenos.
Ampliar en: University of Wisconsin Madison

125 aniversario del kilogramo, patrón de masa

Actualidad Informática. 125 aniversario del kilogramo, patrón de masa. Rafael Barzanallana

El IPK (kilogramo patrón internacional de masa) ha sido el estándar para la masa en los últimos 125 años; fue sancionado en la primera Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) del siete al nueve de septiembre de 1889 en París (Francia). Es probable que sea de los últimos cumpleaños, pues experimentos actuales para redefinir el kilogramo finalizarán en 2018,  están relacionados con constantes de masa de origen natural en lugar de un objeto físico.

El IPK está hecho de una aleación de platino (90%) e iridio (10%). Esta mezcla fue elegida  porque el platino tiene una alta densidad de modo que el patrón se podría hacer de pequeño volumen y superficie; la adición de iridio mejora la dureza. Tiene una masa fija aproximadamente equivalente a un litro de agua a 4 C, pero su peso varía en función de la gravedad local.

Cuando se fabricó el IPK, también fueron hechas 40 copias de la misma aleación de platino-iridio. Fueron distribuidas para su uso como estándares nacionales para que los científicos no se vieran en la necesidad de volver al IPK (depositado en Sèvres, cerca de París), cada vez que necesitaran una medición precisa de la masa. Estas copias nacionales se comprueban frente al patrón cada 40 años. En la última revisión, en 1989, la desviación máxima era de 50 microgramos. Estos cambios no se tienen plenamente en cuenta y la correspondiente falta de estabilidad de la escala plantea un problema para los científicos. El científico NPL Dr Stuart Davidson comenta que: “Si bien la actual definición del kilogramo es adecuada para el propósito, sabemos que no puede ser perfectamente estable porque todos los artefactos cambiarán su masa con el tiempo, es una preocupación que sabemos que el patrón debe estar cambiando, pero actualmente no hay manera de realmente medir este cambio “.

Dos experimentos están en marcha para redefinir el kilogramo en términos de una constante fundamental. La balanza watt establece el kilogramo con relación a realizaciones cuánticas del voltio y el ohmio, y el experimento Avogadro define un kilogramo en términos de un número fijo de átomos. El concepto de balanza watt fue desarrollado originalmente en el NPL en 1975 por el Dr. Bryan Kibble. NPL trabajó en el desarrollo de la balanza watt hasta 2008, cuando la balanza watt fue trasladado a NRC de Canadá, donde se está produciendo la medición más precisa de la constante de Planck. NPL también lidera un proyecto europeo de investigación para la creación de un vínculo práctico entre los resultados de los nuevos experimentos y la escala masiva de corriente definida por el IPK. Este es un proceso de dos veces, donde la constante de Planck se fijará inicialmente contra la escala actual de masa como se define por el IPK. Después de esto la unidad se realizará por la balanza watt y experimentos Avogadro y la escala de masas tendrán que ser difundidos a partir de estos experimentos que dan cuenta de la unidad en el vacío, a los pesos prácticos en el aire. Esperan completar esta investigación en 2015.

IPK tiene nominalmente incertidumbre cero sobre la escala masiva, se fija frente a ella. Relacionar la escala de forma natural cuando se producen constantes asegurará la estabilidad a largo plazo de la escala, pero, en el corto plazo, aumentará la incertidumbre debido a la incertidumbre en los experimentos de realización. También habrá una incertidumbre adicional de la difusión de la escala de vacío ala aire. Los científicos tienen el objetivo de minimizar estas incertidumbres adicionales a un nivel de alrededor de 3 en 108 que es aproximadamente equivalente a la adición del peso de un grano de arroz al peso total de un coche.

El Dr Stuart Davidson comentó que: “Este aniversario es interesante, ya que muestra cuánto tiempo esta norma para el kilogramo se ha prolongado y por lo tanto lo bueno que fue la elección original de material para el IPK.” El kilogramo es la última unidad metrológica que está vinculada a una cantidad física. A pesar de que el futuro de este patrón es finito, debe estar satisfecho de haber sobrevivido al resto de las unidades del SI.

Fuente: National Physical Laboratory

Teletransporte de un estado cuántico a 25 km

Actualidad Informática. Teletransporte de un estado cuántico a 25 km. Rafael Barzanallana

Físicos de la Universidad de Ginebra  (Suiza) han logrado teletransportar el estado cuántico de un fotón a un cristal a más de 25 kilómetros de fibra óptica.

El experimento, llevado a cabo en el laboratorio del profesor Nicolas Gisin, pulveriza el récord anterior de seis kilómetros alcanzado hace diez años por el mismo equipo, UNIGE. El paso de la luz en la materia, utilizando el teletransporte de un fotón a un cristal, muestra que en la física cuántica la composición de una partícula no es importante, sino más bien su estado, ya que este puede existir y persistir fuera de diferencias tan extremas como aquellas que distinguen la luz de la materia. Los resultados obtenidos por Félix Bussières y sus colegas se presentan en la última edición de Nature Photonics.

Los últimos experimentos han permitido comprobar que el estado cuántico de un fotón se puede mantener mientras se transporta a un cristal,  sin contacto directo. Uno tiene que imaginar el cristal como un banco de memoria para almacenar la información del fotón; este último se transfiere a través de estas distancias utilizando el efecto de la teleportación.

Más de 25 kilómetros

El experimento no sólo representa un notable logro tecnológico sino también un avance espectacular en las posibilidades continuamente sorprendentes que ofrece la dimensión cuántica. Al tomar la distancia de 25 km de fibra óptica, los físicos de UNIGE han superado significativamente su propio récord de seis kilómetros, distancia alcanzada durante la primera teletransportación a larga distancia alcanzada por el profesor Gisin y su equipo en 2003.

Memoria Después de triangulación

Entonces, ¿qué es exactamente esta prueba de entrelazamiento cuántico y sus propiedades? Se tienen que imaginar dos fotones entrelazados, en otras palabras, dos fotones inextricablemente vinculados en el nivel inferior de sus estados conjuntos. Uno es propulsado a lo largo de una fibra óptica (25 km), pero no el otro, que se envía a un cristal. Es como un juego de billar, con un tercer fotón que golpea el primero que hace desaparecer a los dos. Los científicos miden esta colisión. Pero la información contenida en el tercer fotón no se destruye -por el contrario, encuentra su camino hacia el cristal que también contiene el segundo fotón entrelazado.

Por lo tanto, como Félix Bussières autor principal de esta publicación explica, se observa “que el estado cuántico de los dos elementos de luz, estos dos fotones entrelazados que son como dos hermanos siameses, es un canal que permite a la teletransportación de la luz en la materia” .

A partir de ahí, hay un pequeño paso para concluir que, en física cuántica, el estado tiene prioridad sobre el “vehículo” – en otras palabras, las propiedades cuánticas de un elemento trascienden a las propiedades físicas clásicas. Un paso que tal vez ahora uno puede tomar.

Fuente: Quantum teleportation from a telecom-wavelength photon to a solid-state quantum memory, Nature Photonics, DOI: 10.1038/nphoton.2014.215

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