Complejidad Aplicada: El enfoque de Santa Fe

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  - stephen.guerin@redfish.com

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 acovaleda@loslibrosusados.net

– 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