Conferencia impartida en Universidad La Salle Cancún por el Día Internacional del Agua.

1. Simulación:
Herramienta para crear una Cultura
del Aprovechamiento del Agua
Dr. José Enrique Alvarez Estrada
http://www.software.org.mx/~jalvarez/
28/marzo/2012

2. Una reflexión inicial...
¿Qué pasaría si trajéramos
un cirujano del siglo XIX...
...a un quirófano del siglo XXI?

3. Una reflexión inicial...
Humores, Sangrías,
Reúmas, Lunáticos,
Histéricas, Lobotomía,
Enfermera,...
¡No tendría idea de qué hacer!
Tomografía Computarizada,
Resonancia Magnética
Radioterapia, Lamparoscopía,
Microcirugía, Cirugía Láser,
Terapia Genética,
Radiólogo, ...

4. Una reflexión inicial...
¿Y si trajéramos un
ingeniero del siglo XIX...
...a una fábrica del siglo XXI?

5. Una reflexión inicial...
Máquina de Vapor,
Carbón,
Tablas de Logaritmos,
Regla de Cálculo,
Maquinista, Fogonero,
Rueda de Paletas,...
¡No tendría idea de qué hacer!
Just In Time,
Kanban, Telemática,
Mecatrónica, Domótica,
Inteligencia Artificial,
Agentes, Webbots,
Ingeniero del Conocimiento,
Webmaster,...

6. Una reflexión inicial...
¿Y si trajésemos un
maestro del siglo XIX...
a un aula del siglo XXI?

7. Una reflexión inicial...
Pizarrón, Gis, Examen,
Tabla Periódica, Mapa,
Alumno, Maestro,
Calificación, ...
¡¡¡ Se sentiría como en casa !!!
Pizarrón, Gis, Examen,
Tabla Periódica, Mapa,
Alumno, Maestro,
Calificación, ...

8. Una reflexión inicial...
Las escuelas son como
Máquinas del Tiempo:
¡¡¡ Al entrar por la puerta
se viaja del siglo XXI al XIX!!!

9. ¡ Ya basta !
Problemas nuevos
requieren soluciones nuevas.
"No podemos resolver los problemas usando el mismo
tipo de pensamiento que usamos cuando se crearon."
Frase atribuida a

10. El Tercer Método de la Ciencia

11. El Tercer Método de la Ciencia
EXPERIMENTAL

12. El Tercer Método de la Ciencia
EXPERIMENTAL TEÓRICO

13. El Tercer Método de la Ciencia
SIMULACIÓN
EXPERIMENTAL TEÓRICO

14. El Tercer Método de la Ciencia
SIMULACIÓN
La simulación computarizada
proporciona una metodología
cualitativamente nueva y
diferente para las ciencias,
EXPERIMENTAL algo intermedio entre los TEÓRICO
enfoques experimental y
teórico tradicionales.

15. El Tercer Método en la Educación

16. El Tercer Método en la Educación
APRENDIZAJE
MEMORÍSTICO

17. El Tercer Método en la Educación
APRENDIZAJE APRENDIZAJE
MEMORÍSTICO RECEPTIVO

18. El Tercer Método en la Educación
APRENDIZAJE
MEDIANTE SIMULACIÓN
APRENDIZAJE APRENDIZAJE
MEMORÍSTICO RECEPTIVO

19. El Tercer Método en la Educación
APRENDIZAJE
MEDIANTE SIMULACIÓN
APRENDIZAJE APRENDIZAJE
MEMORÍSTICO RECEPTIVO
por descubrimiento

20. El Tercer Método en la Educación
APRENDIZAJE
MEDIANTE SIMULACIÓN
APRENDIZAJE APRENDIZAJE
MEMORÍSTICO RECEPTIVO
por descubrimiento significativo

21. Lo que se puede medir,
se puede administrar.
Peter Drucker
Debemos desarrollar en nuestros estudiantes
una visión cuantitativa de la realidad.

22. 2005: Nace el Proyecto
Tras el Huracán Wilma crece el
Vertedero Municipal en varias Hectáreas
¿Cuándo se saturará?

23. ¡Calculémoslo, Caballero!

24. Un Modelo Teórico

25. Su Ecuación Diferencial
d
Stock (t )=Entrada(t )−Salida(t )
dt

26. Su Solución Analítica
d
Stock (t )=Entrada(t )−Salida(t )
dt
Stock (t )=∫ [ Entrada(t)−Salida(t )]

27. Las Ecuaciones Diferenciales
son demasiado COMPLICADAS .

28. Las Ecuaciones Diferenciales
son demasiado COMPLICADAS .
¡Discreticémoslo,
Caballero!

29. Las Ecuaciones Diferenciales
son demasiado COMPLICADAS .
mediante...
...ecuaciones en Diferencias Finitas.

30. Método de las Diferencias Finitas
Stock (t+1)=Stock (t )+[ Entrada(t)+V entrada .(1)]−[Salida (t )+V salida .(1)]
V entrada (t +1)=V entrada (t)+ A entrada .(1)
V salida (t+1)=V salida (t)+ A salida .(1)

31. En Código
Aentrada = 3
Asalida = 2
t = 0
Stock = 0
Entrada = 10
Salida = 10
Ventrada = 3
Vsalida = 2
repeat
Stock = Stock + Entrada ­ Salida
Salida = Salida + Vsalida
Entrada = Entrada + Ventrada
Ventrada = Ventrada + Aentrada
Vsalida = Vsalida + Asalida
t = t + 1
print t, Stock
until Stock > 1000 or Stock < 0

32. Resultados
t=1, Stock= 0
t=2, Stock= 1
t=3, Stock= 4
t=4, Stock= 10
t=5, Stock= 20
t=6, Stock= 35
t=7, Stock= 56
t=8, Stock= 84
t=9, Stock= 120
t=10, Stock= 165
t=11, Stock= 220
t=12, Stock= 286
t=13, Stock= 364
t=14, Stock= 455
t=15, Stock= 560
t=16, Stock= 680
t=17, Stock= 816
t=18, Stock= 969
t=19, Stock= 1140

33. 2008: Una Pregunta Incómoda
¿Es un
AUTÓMATA?
¡Ni idea! Así que...
¡Simulémoslo,
Caballero!

34. ' Ciclo principal
cls
LeerEstadoInicial
cls
ConsumoTotal = 0 'El total de agua consumida en el hogar (lt)
t = 0 'Tiempo de simulación
while true
'Actualización de los sensores (unidades en lt)
if AguaCisterna < 200 then LC = false else LC = true
if AguaCisterna < 700 then MC = false else MC = true
if AguaCisterna < 1000 then HC = false else HC = true
if AguaTinaco < 200 then LT = false else LT = true
if AguaTinaco < 700 then MT = false else MT = true
if AguaTinaco < 1000 then HT = false else HT = true
'Cambios en los niveles del agua
if B then
AguaCisterna = AguaCisterna ­ GastoBomba
AguaTinaco = AguaTinaco + GastoBomba
endif
if V then
AguaCisterna = AguaCisterna + GastoAguakan
endif
if rnd < Pagua then
EnConsumo = true
else
EnConsumo = false
endif
if EnConsumo and AguaTinaco > GastoAgua then
AguaTinaco = AguaTinaco ­ GastoAgua
ConsumoTotal = ConsumoTotal + GastoAgua
endif
'Encendido de la bomba
if MC and (not MT or not LT) then B = true
'Apagado de la bomba
if HT or not LC then B = false
'Apertura de la válvula
if not MC or not LC then V = true
'Cierre de la válvula
if HC then V = false
DesplegarSimulacion
t = t + 1
wend
end

35. 2011: El Siguiente Paso...
¿Por qué no extenderlo...
...y convertirlo
en un...
...simulador didáctico?

37. ¡¡¡ Entre todos
podemos mejorarlo !!!
Únete y participa.

38. Gracias por su Atención
Dr. José Enrique Alvarez Estrada
http://www.software.org.mx/~jalvarez/