Treballs premiats

Estudi de la complexitat dels sistemes biològics de fermentació

Estudi de la complexitat dels sistemes biològics de fermentació

Detall

Àmbit temàtic: MATEMÀTICA
Edició: Premiats 2014

Centre: Institut Quercus, Sant Joan de Vilatorrada
Autor: Àlex Rodríguez Campoy
Nivell educatiu: 2n Batxillerat
Tutora: Elsa Fenoy Galindo

 

 

Objectius:

Aconseguir idealitzar un sistema complex, com ara un biològic, amb la finalitat de predir el comportament d’aquest. S’ha escollit un sistema biològic relativament senzill com la fermentació per a poder arribar a una idealització afí amb la realitat.
Mostrar la possibilitat de predicció de sistemes aparentment lligats a l’atzar, a partir de les eines matemàtiques i informàtiques.

 

Metodologia:

  • Recerca exhaustiva de dades i teoria dels sistemes de fermentació via web.
  • Obtenció de dades del sistema dinàmic a través de l’experimentació en el laboratori del centre.
  • Anàlisi de les dades en taules Excel.
  • Creació de núvols de punts per a unir diverses dades amb les mateixes variables.
  • Regressió als núvols de punts usant eines probabilístiques i algebraiques.
  • Idealització matemàtica a partir de les teories bàsiques del càlcul.
  • Implantació dels resultats matemàtics en una plataforma Excel controlada per un codi en macros per a facilitar l’ús de la idealització al usuari.
  • Implantació dels resultats qualitatius en una idealització NetLogo, per estudiar el dinamisme del sistema.
  • Contrast dels resultats idealitzats amb la realitat.

 

Conclusions:

Efectivament, es poden ajustar fenòmens complexos com el de la fermentació a funcions matemàtiques, el que ens permet predir-ne el comportament amb un alt rang d’encert.
Algunes variables són extremadament independents al procés, pel que és necessària l’amplificació del projecte.
La demostració de que és possible idealitzar un sistema biològic ens permet formar la hipòtesi de que és possible desenvolupar programes de predicció per al comportament de sistemes més grans, com el codi genètic, l’evolució d’una espècie o el desenvolupament d’un tumor.


Compartiu aquest projecte