Archive for the ‘Matematicas’ Category

Las palabras mágicas de las matemáticas

miércoles, agosto 11th, 2010

Tengo un hijo de 6 años que al llegar a la casa me pregunta como me fue en mi trabajo, le dije que me fue bien, y me dijo a tu trabajas con las matemáticas, y le conteste si yo trabajo con las matemáticas y me replico que por que me gustaba las matemáticas, entonces se me ocurrió una respuesta que generara un encanto por las matemáticas sin falsear a la verdad.

Y le dije que me gustaba las matemáticas por que en ella existen palabras mágicas que hacen aparezcan objetos fantásticos en el computador y trabajo haciendo aparecer objetos mágicos en el computador. Esto hizo que mi hijo se sintiera mas curioso por las matemáticas.

Lo no mecanico

jueves, diciembre 17th, 2009

Krishnamurti, decía que lo que destruye nuestra vivencia con la vida es la memoria, que vienes a ser las reacciones mecánicas que tenemos antes un hecho. Los recuerdos son nuestra cárceles.

Esto es algo que tiene significación dentro de la matemática, y específicamente dentro de la teoría de la computación

Alla por los años 30, del siglo 20, Alan Turing un matemático ingles formalizaba la teoría de la computación, exploraba los limites de que puede hacer o no un autómata y encontró que ciertos problemas matemáticos no tiene solución computable, es decir no existe un algoritmo que calcule la solución de un problema. Un ejemplo clásico, es el problema de parada de un programa de computador, es decir no existe un programa que prediga si un programa cualquiera de computador va a finalizar en un tiempo finito.

Y la demostración de la no existencia de este tipo de programa es muy sencilla: Supongamos que tenemos un programa que retorna verdadero si cualquier programa termina en un tiempo finito y retorna falso en caso contrario y se llama TURING( programa  ). A partir de este programa puede construir otro programa que se llame MALDITO( ) que tiene el siguiente código.

function MALDITO( ) {

if  TURING( MALDITO )

— Lanzo un ciclo infinito

else

return

}

El programa MALDITO( ) , para cuando el programa de TURING( )  predice que no va a parar, y el programa MALDITO no para cuando el programa TURING( ) predice que si va a parar.

También se definió los números computables y los números no computables. Sobre la recta real están los números enteros, fraccionarios, algebraicos y por ultimo ciertos números transcendente como pi o e. Para todos los números anteriores siempre existe un algoritmo que lo aproxima indefinidamente y estos números computables son infinitos contables, es decir que yo puedo ordenarlos de alguna forma en una lista infinita de números. Pero los números infinitos contables no llegan a cubrir todas posibilidades de los números que se encuentran en la recta real.

Que significa esto ?

Que existen números de la recta real que no son computables, es decir que no son simulables por algún programa de computación, no existen reglas para acceder a este número o para simularlo. La única posibilidad es ser ese numero mas no puede ser imitado por un programa de computación. Y otra cosa mas intrigante la recta real que es un símbolo del continuo los números computables conforman un minoría ínfima y que la recta real esta casi completa de números no computables !!!

Esto da respuesta que lo sujetivo lo que pertenece a la ambigüedad a las sensaciones o los sentimientos que son manifestaciones continuas, son básicamente no computables, no existe un algoritmo para simularlas, por mas que se esfuerce los científicos de la inteligencia artificial, al menos claro que cambien la tecnología binaria por algún tipo de tecnología analógica.

Pero lo que pasa en nuestro entorno social y económico, es que estamos constantemente inducidos a seguir algún procedimiento mecánico y ese procedimiento que es básicamente memoria nos impide conectarnos con la grandeza del continuo, que finalmente es el que nos alimente siempre de cosas inesperadas.

La búsqueda de la libertad

martes, diciembre 15th, 2009

La búsqueda de la libertad, es la libertad en si misma pero que es ¿la libertad ? y ahí nos metemos en honduras. Muchos dirán que la libertad es hacer lo que uno quiere, ese es el enfoque mas inocente pero como sabe uno que lo que quiere hacer es realmente lo que quiere y no producto de la programación que nos han dado padres, maestros o el resto de nuestro entorno social.

Krishnamurti, fue el que mejor hablo acerca de la libertad, y decía que la libertad no debe tener adjetivos, como libertad sexual o libertad de culto, simplemente libertad, ya que cada adjetivo condiciona de por si la libertad y deja de ser libertad. Leer a Krishnamurti es un ejercicio bastante denso ya que tiene cuestionamientos arrasadores, que como manejamos nuestra relación con los demás y con nosotros mismos.

Pero a que viene este post: ahora estoy leyendo un librito de Contracultura Para Principiantes, y cada vez leo temas sociales lo relaciono con temas matemáticos, que es mi otra pasión y leyendo sobre los temas de Contracultura, ahí se puede dar cuenta que el movimiento hippy tuvo generaciones anteriores que lo impulsaron, especialmente los trascendentalista en el siglo 19 y los beatniks una generación anterior a los hippies. Pero este movimiento no duro en su forma inicial llena de excesos, por que finalmente fueron absorbidos por el mercantilismo y el egoísmo propio en la comunidad hippy y también por la creencia que usando el camino fácil de la droga iban a encontrar la libertad

Pero ¿Que es la libertad?, me atrevo a dar una definición al estilo que daría un físico. La libertad es la capacidad de un sistema de maximizar alguna condición deseable sobre el sistema, si nos consideramos sistemas físicos y la condición deseable que queremos maximizar es la felicidad, entonces la libertad es la capacidad que tenemos para maximizar nuestra felicidad.

Entonces la felicidad es un tema de maximización, y de ahí se puede decir algo desde el punto de vista matemático. En las matemáticas, el tema de maximización es un tema que tiene muchas trampas, dependiendo que estrategia se use “glotona” o “no glotona”. Imagínese que queremos encontrar el punto mas alto en los Andes ecuatorianos, ahora me encuentro en Quito y si uso una estrategia glotona siempre me moveré en la dirección que mas se incremente la altura y sigo en esta dirección y nunca retrocederé, la estrategia glotona, no da marchas atrás en los pasos recorridos, así como los glotones que no vomitan lo que han comido, y sigo en esta dirección y no doy ningún paso atrás, llegare finalmente a la cumbres del Pichincha y declaro que esta es la cumbre mas alta de los Andes ecuatorianos e incapaces de encontrar otra mejor opción, ya que la estrategia del glotón es moverse solo en caso de ganancia en el corto plazo.

Y la estrategia “no glotona” es avanzar en la búsqueda pero no siempre en la dirección que mas incremente la altura inmediatamente, sino buscando incrementos de altura en el largo plazo, es decir la búsqueda “no glotona” busca por caminos que en corto plazo no indican gran incremento de altura, sino que nos permite llegar situaciones o valles en donde se encuentre la gran altura que estamos buscando, es decir seguimos con esta estrategia buscaríamos en los valles cercanos a Quito, hasta que finalmente alcanzamos el valle donde esta el Chimborazo, la cumbre mas alta en Ecuador.

En la búsqueda de la felicidad, que tipo de búsqueda usamos, la glotona o la no glotona. En búsqueda glotona de la libertad, creemos que somos libres, pero estamos atrapados en máximos locales, no llegan a llenarnos.


Hotel Matematica

viernes, abril 10th, 2009

Cada vez que hablo de matematica o del quehacer matematico tiendo hablar en tercera persona: «Los matematicos», cuando poco a poco me he convertido en otro matematico, es que en el fondo no me siento matematico, aunque no en el sentido tradicional de ser un matematico puro, que solo le interesa apreciar la belleza intrinseca de la matematica, mas bien me considero como un matematico aplicado, me encanta las aplicaciones de la matematica en las ciencias y la tecnologia y en especial cuando estan impactan positivamente en la sociedad. Me decia un amigo mio, que si es matematico puro, que me gusta la paja.

Pero tengo una vision personal respecto al quehacer matematico: Los matematicos puros son como los adoradores de una escultura de mujer perfecta, bella, fria y eterna. En cambio los matematicos aplicados convivimos con la matematica-mujer de carne y hueso con todas sus voluvilidades e imperfecciones.

Del quehace matematico me llena de sobremanera poder conectar las cosas mudanas y cotidianas del mundo con una formula o estructura matematica, tremendamente esoterica pero que describe profundamente una situacion real.

Yo percibo a la matematica como un hotel de muchos cuartos. Cada cuarto representa alguna teoria matematica hechos por los matematicos puros. Estos cuartos son bellizimos y tienen conecciones increibles con otros cuartos  y los matematicos puros son como los arquitectos, decoradores de interiores y albañiles de esos cuartos, hacen un trabajo espectacular. Pero el problema de este hotel es que la mayoria de sus habitaciones no se hospeda mingun problema de la vida coiadiana, haciendo que este hotel sea distante para la percepcion del hombre común.

En este hotel matematica yo me siento mas bien como un anfitrion, me encanta encontrale alguna habitacion adecuada a problemas cotidianos.  Mientras mas ocupado esta, este hotel se llega a percibir: que no importa cuan esoterica sea un formalismo matematico siempre existirá alguna  contraparte mundana que lo conecta y le da sentido, al menos ese mi dogma de fé.

No se si lo inverso sea cierto, que toda situación mundana tiene un formalismo matematico que le da sentido, no lo se, pero eso seria una vision pitagorica de las matematicas, aunque esta es la meta final de toda ciencia exacta.

Las matematicas son logicas o ilogicas ?

domingo, diciembre 21st, 2008

«Una imagen vale mas que 10000 palabras, pero una intuicion vale mas que 10000 imagenes»

Esta pregunta podria tener una respuesta obvia: son logicas. Pero exploremos que significa verdad logica, para los logicos o los matematicos. Una verdad logica es aquella que se construye de una sistema logico consistente principalmente en: axiomas (verdades previamente establecidas)  y reglas de inferencias. Las verdades logicas son proposiciones deducidas de los axiomas a partir de las reglas de deduccion o tambien llamadas reglas de inferencia. Las teorias matematicas como la teoria de conjunto o la teoria de los espacios de banach son sistemas logicos en la cual existe sus axiomas y sus reglas de inferencia.

El negocio del matematico, en la mayoria de los casos, consiste en definir sistemas logicos (o teoria matematicas) que represente sus intuciones matematicas acerca de un campo particular de estudio. Cuando los matematicos llegan a construir un sistema logico, formal para una teoria se puede decir que esa teoria matematica llega a la mayoria de edad, ya que se vuelve objeto de estudio independiente de su aplicacion practica y se comienza a estudiar las concecuencias logicas (es decir deducidas de los axiomas y reglas de inferencia) y particularmente si estas concecuencias logicas son plausibles o no. Bueno aqui le estoy dando mas argumentos para decir que las matematicas son sumamante logicas, solo hasta aqui.

La pregunta clave sera : Existirán enunciados que tienen una estructura verdadera de por si, es decir enunciados que hablan acerca de algo concreto?. La respuesta es, ejemplos de estos enunciados serian «El dia esta caluroso» o «El presidente de la republica XXX es bajito» estas oraciones con la interpretacion adecuada pueden llegar a ser verdaderas o falsas no hay mas.

Ahora el negocio del matematico es construir un andamiaje logico para oraciones que tenga interes en el estudio matematico, y con este andamiaje poder calcular el valor de verdad de algun enunciado. Ahora viene una pregunta clave en la historia de las matematicas: Existiran enunciados concretos acerca de los numeros que no puedan ser deducidos por algun sistema logico ?. Y la respuesta es no y la dio en 1930 un logico llamado Kurt Godel.

Y lo que hizo Gogel es construir el enunciado de los numeros siguiendo como ejemplo la paradoja del mentiroso «Esta oracion es falsa». Godel construyo un equivalente a este enunciado dentro del sistema logico de los numeros naturales (construido por Peano) el cual expresaba en terminos de numeros que: «Este enunciado acerca de numeros no se puede demostrar».

Que implicaciones tiene?

Que existen enunciados matematicos que la logica no puede llegar a demostrarse como verdadero.  Que las matematicas transciende el campo de la logica y llega a los dominios no gobernados por la logica,   y en aquellos dominios el matematico usa su intuicion para extraer verdades en ese dominios y presentarlas en un formato logico, algo asi como hacian los exploradores de regiones no exploradas del mundo llegaban primero usando su intuicion y despues hacian un mapa (sistema logico) para aquellos que quieran repetir la travesia.

Llegar a comprender el trabajo de Godel es una puerta para humanizar la matematica, ya que esta se ha presentado a nosotros a traves de nuestros profesores de escuela, colegio y universidad como una ciencia fria, calculadora, totalmente racional y tiranica ay que fallemos en el procedimiento de calculo, teniamos cero en el examen de matematicas.

Pero las concecuencia del trabajo de Godel nos pinta las matematicas de otra forma. Que la verdad transiende la logica !!! que muchas veces la verdad y la logica no se llevan de la mano, esto podria sonar heretico para muchos profesores de matematicas.  Tambien nos permite ver a las matematicas como un ser humano con su faceta fria y racional (su lado masculino) y tambien con su faceta irracional, impredecible e intuitiva (su lado femenino) y esta es la forma que mas gusta ver de las matematicas. Para mi se vuelve una seduccion constante estudiarla, algo asi como las aventuras de Indiana Jones en los mundos platonicos en donde uno tiene que buscar algun tesoro valioso enterrado en algun templo.