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Diseñan en el IIMAS de la UNAM, sistema para agilizar servicio del Metro

 
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Luis Pineda y Carlos Gershenson, integrantes del Departamento de Ciencias de la Computación del IIMAS.
Luis Pineda y Carlos Gershenson, integrantes del Departamento de Ciencias de la Computación del IIMAS.

25 de noviembre de 2011

• Luis Pineda y Carlos Gershenson desarrollan un modelo para establecer el tiempo máximo de espera en las estaciones, controlar el flujo de usuarios a los andenes y el espaciamiento de los trenes

A fin de agilizar el servicio del Sistema de Transporte Colectivo Metro, investigadores del Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y en Sistemas (IIMAS) de la UNAM, desarrollan un modelo para establecer el tiempo máximo de espera en las estaciones, controlar el flujo de usuarios a los andenes y el espaciamiento de los trenes.

El proyecto, a cargo de Luis Pineda Cortés y Carlos Gershenson García, integrantes del Departamento de Ciencias de la Computación de la entidad, surgió después de observar que, en determinados horarios, los trenes se detienen a la mitad de los túneles de la red, sin causa aparente, hasta por 10 minutos.

Esto sucede porque, al llegar a las estaciones, las personas pretenden descender de los vagones y abordarlos al mismo tiempo; entonces, en lugar de permanecer por 20 ó 25 segundos en cada destino, el tren se detiene hasta por tres minutos. Pineda Cortés indicó que si se respetara el tiempo fijado, se tendría un efecto significativo en el funcionamiento del servicio.

“Esto tendría impacto en términos económicos, por las horas-hombre diarias que se desperdician; además, en los aspectos psicológico y social, se evitaría el estrés, angustia y ansiedad que provoca la espera y las aglomeraciones”, afirmó.

A su vez, Gershenson García expuso que para comprender el fenómeno, recurrieron a simulaciones matemáticas. Al observarlo de modo abstracto, lo nombraron inestabilidad de intervalos iguales. “Los usuarios esperan un tiempo mínimo para abordar el transporte si la frecuencia entre vehículos es la misma, pero si vienen dos trenes juntos y después no pasa ninguno, se acumulan y el lapso de espera se incrementa”, explicó.

“Descubrimos que esta configuración es inestable, independientemente de la densidad de pasajeros. Si se utilizan tiempos mínimos de espera en las estaciones, entonces es inestable en el momento que la densidad en cualquier estación sobrepasa el tiempo mínimo determinado, y si este último se incrementa para tratar de atender a más viajantes, todo el servicio se retrasa”, estableció.

Abajo del reloj

Inaugurado el 4 de septiembre de 1969, el Metro ocupa, a nivel mundial, el cuarto lugar en transporte de pasajeros, con más de mil 400 millones de usuarios al año, sólo superado por el de Moscú, Tokio y Nueva York.

De diciembre de 2010 a agosto de 2011, trasladó a más de 970 millones de usuarios, con un parque de 355 trenes, con seis y nueve vagones. Los primeros pueden transportar mil 20 pasajeros, y los segundos, mil 530.

Para facilitar el acceso a andenes y evitar paradas en la red –que cuenta con 11 líneas–, los universitarios proponen la auto organización del sistema.

Para decidir si un vehículo permanece más en un punto o sigue su ruta, se debe ponderar el tiempo transcurrido entre el paso del último tren, la distancia con el que viene detrás y el número de usuarios en cada estación.

Con este método, los pasajeros aguardan más, pero los vehículos van más rápido y, por ende, el tiempo total del recorrido es menor. “Se presenta el fenómeno lento es más rápido: en el momento en que subo al tren, como el servicio es más eficiente, llego antes de lo contemplado en un sistema basado en intervalos iguales”, explicó Gershenson García.

La solución se presentó en el artículo Self-Organization Leads to Supraoptimal Performance in Public Transportation Systems, publicado en PLoS One, revista científica en línea, que presenta trabajos sometidos a revisión entre pares, sobre temas que abarcan desde investigación molecular, hasta estudios clínicos.

En este modelo, los relojes de las 175 estaciones indicarían el tiempo transcurrido desde la partida del último tren y el tiempo de espera para el siguiente. Para agilizar el ascenso y descenso, proponen que dos puertas del vagón sean utilizadas para bajar y las otras dos, para subir.

Al respecto, Luis Pineda expuso que el objetivo es brindar información en tiempo real a los pasajeros. Mediante un código de colores se informaría la carga del Metro. El verde significaría que el usuario aborde el tren de inmediato; el amarillo avisaría que los andenes están llenos y es mejor esperar; el rojo, orientaría que la mejor decisión es aguardar un tren con espacio disponible.

Además, se contempla la colocación de pizarrones que explicarían el tiempo para llegar a cada punto de la red; así, el usuario tendría más certeza. “Si abordo un anden en San Lázaro para llegar a Ciudad Universitaria, y sé lo que tardará el vehículo, puedo elegir entre utilizarlo o no”, apuntó.

Finalmente, Gershenson destacó la importancia del comportamiento de los pasajeros, que en muchos casos es causa de los retrasos. “Una campaña de educación podría ayudar a cambiar su conducta, más allá del antes de entrar, deje salir. Esto se facilitaría con la información en tiempo real”.

Créditos: unam.mx/boletin/691/2011

Desarrollan en la UNAM sistema de captura de movimiento

 
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A partir del Sistema de Captura de Movimiento, el IIMAS desarrolla aplicaciones para crear animaciones en 3D y 2D, para control a distancia de robots en tiempo real y de maquinaria, entre otras.
A partir del Sistema de Captura de Movimiento, el IIMAS desarrolla aplicaciones para crear animaciones en 3D y 2D, para control a distancia de robots en tiempo real y de maquinaria, entre otras.

• El IIMAS diseñó aplicaciones para crear animaciones en 3D y 2D que ayudarían a la rehabilitación de discapacitados, y que también automatizan la observación de la actividad locomotora en experimentos con animales de laboratorio, y control de maquinaria, entre otras
• La primera licencia para comercializar esta tecnología ya fue adquirida, y se orienta al mercado educativo

La captura de movimiento es útil para hacer mediciones de ciertos fenómenos como la actividad locomotora de especímenes de laboratorio. Por ello, en el Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y en Sistemas (IIMAS) de la UNAM, se ha desarrollado un método que permite hacer uso de esta tecnología a bajo costo, o realizar de forma tradicional el registro de los datos en archivos para su uso posterior.

A partir de su Sistema de Captura de Movimiento, la entidad universitaria planea proyectos que se orientan al diseño e implementación de dispositivos para la rehabilitación de discapacitados, que auxiliarán a mantener la movilidad de los miembros del paciente, hasta que puedan recuperar paulatinamente su autonomía.

En el campo de la rehabilitación también se ha abierto la posibilidad de vislumbrar el desarrollo de exoesqueletos robóticos, para incrementar las capacidades físicas de las personas.

Asimismo, se desarrollan aplicaciones para crear animaciones en 3D y 2D, destinadas a cortos y películas; espectáculos en vivo de personajes virtuales o animatrónicos para la industria del entretenimiento; control a distancia de robots en tiempo real; la automatización de la observación de la actividad locomotora en experimentos con animales de laboratorio y control de maquinaria.

Además, la primera licencia para comercializar esta tecnología ya fue adquirida, y se orienta al mercado educativo.

sistema de captura de movimiento 2

Primera licencia para su comercialización

A principios de noviembre, la empresa Digicap -que adquirió la licencia a través de la Coordinación de Innovación y Desarrollo de la UNAM, con apoyo de la Secretaría de Economía-, liberó una versión beta del software para evaluación, que puede descargarse de la página www.digicapt.com, y será gratuita hasta que finalice el año.

Esta licencia se orienta al mercado educativo en cualquiera de las áreas referidas y, con ello, se espera que los alumnos, a partir de secundaria, puedan emplear tecnologías como captura de movimiento y robótica avanzada.

Sin embargo, por la amplia gama de aplicaciones de este sistema, la UNAM aún puede comercializar licencias para áreas como entretenimiento, seguridad e industria farmacéutica, entre otras.

Además, es compatible con muchos de los principales productos para animación y robótica, como Autodesk Maya (animación 3D), Adobe Flash (animación 2D), Robotis Dynamixel (aplicaciones de robótica de bajo, mediano y alto perfil), Endurance Robotics (aplicaciones de robótica bajo y mediano perfil), Microsoft Excel, Software Estadístico (Software genérico y de análisis).

La comunicación con otros paquetes puede ser en tiempo real, de forma remota (a través de una red) o local (en la misma computadora), o a través de archivos en formato de texto plano para su procesamiento posterior.

Funciones del Sistema de Captura de Movimiento

Aunque en el mercado de los videojuegos han aparecido interfaces basadas en captura de movimiento, estos sistemas no son muy avanzados y no perciben detalles sutiles como los dedos o las facciones del rostro.

Por ello, y con el objetivo de ofrecer mayor precisión, mejorar la velocidad de respuesta y compatibilidad con los principales productos del mercado, en el último año se ha optimizado el diseño del Sistema de Captura de Movimiento Universitario.

Así, se espera solucionar problemas relacionados en áreas como la animación, automatización de experimentos y procesos, control de maquinaria, entretenimiento, y medición y análisis de movimiento en general.

En la animación, se dota de movilidad a los personajes directamente con los datos capturados por el sistema, dándoles expresividad difícilmente igualable con otros métodos.

En la automatización de experimentos y procesos, la observación directa del usuario es sustituida por la computadora, que registra los detalles que deban ser cuidados para su posterior análisis, o para su atención inmediata sin la intervención humana.

En cuanto al control de maquinaria, se pueden registrar los movimientos del cuerpo, que pueden ser interpretados para manejar artefactos complejos, únicamente con “mímica”.

En entretenimiento, la movilidad de animatrónicos puede hacerse de forma sencilla y rápida con el uso de este sistema, como si se tratara de animación por computadora.

Finalmente, en medición y análisis de movimiento en general, muchas de las tareas en las que se requiere la observación y registro del cambio de posición u orientación de objetos son susceptibles de ser automatizadas con este software.

Créditos: UNAM-DGCS-784/unam.mx

Larissa Adler Milstein, nombrada integrante electa de la American Academy of Arts & Sciences

 
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Larissa Adler Milstein, investigadora emérita de la UNAM.
Larissa Adler Milstein, investigadora emérita de la UNAM.

15 de septiembre de 2010

• Se une al grupo que, desde hace 230 años, ha sido integrado por personajes como Benjamín Franklin, Thomas Jefferson, Alexander Graham Bell, Charles Darwin y Albert Einstein, entre otros.

Larissa Adler Milstein, investigadora emérita de esta casa de estudios, integrante del Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y en Sistemas (IIMAS) y precursora en la aplicación de los análisis de redes a las ciencias sociales, fue nombrada como integrante electa de la prestigiada American Academy of Arts & Sciences (AAAS), por sus contribuciones a su campo de estudio y al mundo.

Con ello, la investigadora universitaria se une al grupo que, desde hace 230 años, ha sido integrado por personajes como Benjamín Franklin, Thomas Jefferson, George Washington, Alexander Graham Bell, Charles Darwin, Albert Einstein, John F. Kennedy, Martin Luther King, Winston Churchill o Pablo Neruda, incluidos más de 250 ganadores de los premios Nobel y Pulitzer.

La AAAS es una organización dedicada a la enseñanza y el avance del conocimiento, y juega el papel de una asociación honorífica en los Estados Unidos. Fue fundada en Boston, durante la Guerra de Independencia de esa nación. Su objetivo, tal y como quedó establecido en sus estatutos, fue “cultivar las artes y las ciencias que puedan incrementar el interés, el honor, la dignidad y la felicidad de la gente libre, independiente y virtuosa.”

Para la investigadora universitaria el nombramiento “fue una sorpresa; no es una cosa que uno solicite. Recibí una carta en la que había sido nombrada y que debía escribir otra de respuesta”. Se trata de una tradición fundacional; incluso, algunas de las cartas, desde 1780 al presente, son exhibidas en la Academia.

En la misiva, Larissa Adler, por supuesto, expresó su emoción y agradecimiento. Pero también aclaró que pertenece a una generación en la que las mujeres no estudiaban porque se dedicaban a cuidar a la familia, por lo que la distinción la honra mucho más.

Adler estudió antropología social en la Universidad de California, en Berkeley (1964-1967) y obtuvo el doctorado en Antropología Social por la Universidad Iberoamericana (1968-1972). Obtuvo los premios Universidad Nacional en el área de Ciencias Sociales (1990), y Nacional de Ciencias y Artes 2006. Recibió el Doctorado Honoris Causa por la Universidad de Massachusets (1998).

La investigadora universitaria, junto con el resto de miembros electos, recibirá una “introducción formal” a la Casa de la Academia, en Cambridge, Massachusets (su sede), el próximo 9 de octubre. Luego, asistirá a congresos y reuniones académicas.

Como universitaria, aseguró Larissa Adler, ser invitada a esta prestigiada asociación es un gran honor, y “se agradece en la vida académica. En la Universidad misma, han habido dos o tres casos de personas que han recibido esta distinción”.

Siempre he trabajado en redes sociales, relató, y he hecho estudios relativos a los pobres, a los ricos, o a los políticos. Al hablar de sus investigaciones actuales, sostuvo que “esta vez decidí dejar todo eso y hacer algo distinto: el análisis de los artistas plásticos”.

La investigación, que apenas comienza la emérita, tiene el objetivo de abarcar a ese grupo que no ha sido muy estudiado, ni tampoco muy comprendido, y determinar cómo se desarrolla. “Sería una aportación si logramos hacer algo. Estudiaremos a los artistas plásticos en México; de ahí se pueden sacar conclusiones para otros lugares del mundo”, concluyó.

Créditos: UNAM. DGCS-529/unam.mx

La UNAM inauguró exposición espacial en tercera dimensión

 
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En esta muestra se exhiben 31 imágenes obtenidas por la Nasa, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Japonesa, preprocesadas por el IGEF y el CCADET.
En esta muestra se exhiben 31 imágenes obtenidas por la Nasa, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Japonesa, preprocesadas por el IGEF y el CCADET.

10 de junio de 2010

• Se exhiben 31 imágenes que fueron obtenidas por agencias espaciales internacionales, preprocesadas por investigadores de la UNAM, para que la gente pudiera observar el mismo efecto de profundidad, aseguró el director del IIMAS, Demetrio Fabián García Nocetti
• El público puede observar imágenes en tercera dimensión sobre el Universo dentro de la Torre de Ingeniería
• El objetivo es mostrar a la comunidad universitaria, algunos resultados de investigación, los cuales también son líneas de investigación que desarrollan los científicos de esta casa de estudios

A través de la exposición Exploración Espacial 3D: 100 años UNAM, universitarios y público en general, podrán observar imágenes en tercera dimensión sobre el Universo y ambientadas en un espacio celestial que se encuentra dentro de la Torre de Ingeniería (TI) de esta casa de estudios.

En esta muestra se exhiben 31 imágenes obtenidas por la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Japonesa, preprocesadas por el Departamento de Ciencias Espaciales del Instituto de Geofísica (IGEF) y el Grupo de Computación Neuronal del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) para que, a través de unos lentes especiales, la gente pueda observar el mismo efecto de profundidad, pero en papel.

El objetivo es mostrarle a la comunidad universitaria algunos resultados de investigación obtenidos por diferentes agencias espaciales y que también son líneas de estudio, aseguró el presidente del consejo directivo de la Torre de Ingeniería, Demetrio Fabián García Nocetti, también director del IIMAS.

Por su parte, el investigador del IGEF, Víctor Manuel Velasco Herrera, explicó que las agencias espaciales internacionales utilizan diferentes técnicas para realizar investigación sobre el cosmos, en particular, las imágenes estereoscópicas que son de dos dimensiones capaces de provocar un efecto tridimensional cuando se ven con lentes especiales.

Estas imágenes se forman tomando la imagen dos veces, cada una con un filtro de color distinto, pero cuando se ve a través de los lentes, se fusionan ambas imágenes pues la corteza visual del cerebro las interpreta como una sola, pero con profundidad.

Las agencias espaciales ponen al público estas imágenes en tercera dimensión y la UNAM las retoma para realizar sus propias investigaciones sobre el estudio del cambio climático, tanto en el país como a nivel mundial, así como para el análisis geológico y geofísico de algunos planetas.

En esta ocasión, el objetivo fue que el público en general, pudiera observarlas de forma tridimensional a través de papel; “es un forma sencilla, pero no por ello su calidad es menor; este material puede competir con la mejor tecnología en pantalla”, puntualizó Velasco Herrera.

“En la UNAM, contamos con más de mil imágenes que son utilizadas para realizar investigación, pero sólo mostramos 31, la parte principal debe ser la investigación. Por ello, una vez que se obtienen resultados se deben difundir para que la gente los conozca”.

En la Sala de Cristal de la TI, a lo largo del mes de junio el público podrá observar imágenes sobre la Estación Espacial Internacional, un complejo de más de 100 metros de longitud y con un peso de casi medio millón de toneladas; es la obra de ingeniera más grande construida por el hombre en el espacio.

O bien, el laberinto de la noche en Marte, región situada en el Hemisferio Sur de dicho planeta que forma parte de un sistema complejo que se creó debido a movimientos técnicos, durante un proceso intenso de volcanismo. De igual forma, se exhibe la ilustración del Cráter de Hielo en Marte, donde se muestra un cráter de impacto, sin nombre, ubicado en Vastitas Borealis que es la llanura más grande de Marte y se encuentra en la región polar del norte.
Créditos: UNAM. DGCS -350/unam.mx