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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo E4.1 - Integración y Acción
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4327
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Transducción mecanoeléctrica
Convierte deformación mecánica del receptor en señal eléctrica; la sensibilidad del transductor determina cuánto estímulo mecánico se necesita para producir una respuesta detectable.
Grupo 2: Grupo 2: Oscilador mecánico del receptor
La masa efectiva, rigidez cuticular y amortiguamiento determinan la dinámica mecánica y la frecuencia propia de resonancia de la sensilla.
Grupo 3: Grupo 3: Función de transferencia y selectividad
La respuesta en frecuencia del oscilador selecciona bandas vibratorias; la proximidad entre frecuencia de estímulo y resonancia aumenta la amplitud mecánica recibida.
Grupo 4: Grupo 4: Ruido térmico y límite de detección
El teorema de fluctuación-disipación relaciona amortiguamiento y temperatura con ruido térmico. Menor fondo térmico permite un desplazamiento mínimo detectable menor.
Grupo 5: Grupo 5: Propagación de vibración en sólidos
La vibración del suelo se propaga como onda elástica a través del sustrato y de la estructura corporal; amplitud, frecuencia y propiedades del sólido gobiernan la señal que alcanza el receptor.
Grupo 6: Grupo 6: Canales de estímulo biológico
La vibración puede provenir del sustrato en comunicación subsocial o del aire en detección de depredadores; ambos canales alimentan la selectividad mecánica del receptor.
Grupo 7: Grupo 7: Detección integrada y precisión
La señal transmitida, la ganancia resonante, la transducción y el ruido convergen en una relación señal/ruido que determina detección y precisión final.
ID:1193
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Integración sensorial y objetivo
La información sensorial procesada se integra como estimación del estado y se compara con un objetivo motor. El error de estado cuantifica la distancia al objetivo y alimenta el control. La importancia relativa de cada componente se representa mediante pesos del costo.
Grupo 2: Grupo 2: Control óptimo y regulador LQR
El control óptimo minimiza simultáneamente error y esfuerzo. Para dinámica lineal y costo cuadrático, Riccati determina la función de valor y la ganancia LQR distribuye el esfuerzo según los pesos de estado y acción. El comando motor es la salida causal hacia el músculo.
Grupo 3: Grupo 3: Músculo y modelo de Hill
El comando motor activa el músculo. La fuerza depende de activación, longitud y velocidad: alcanza un máximo alrededor de una longitud óptima, cae con acortamiento rápido y aumenta durante alargamiento. Estas relaciones aportan pasividad y estabilidad mecánica intrínseca.
Grupo 4: Grupo 4: Objetivo y ley de Fitts
La distancia y el ancho del objetivo determinan un índice de dificultad logarítmico. El tiempo de movimiento aumenta con ese índice, expresando el compromiso velocidad-exactitud. Esta rama proporciona un observable conductual del desempeño motor.
Grupo 5: Grupo 5: Tiempo de reacción y límite reactivo
El procesamiento sensorial y la generación del comando requieren un tiempo de reacción. Para eventos inesperados ese tiempo impone un límite a la respuesta puramente reactiva. Se combina con el tiempo de movimiento para caracterizar el tiempo total de respuesta.
Grupo 6: Grupo 6: Predicción y acción anticipada
La predictibilidad habilita un modelo interno que anticipa el evento y permite iniciar el movimiento antes de su ocurrencia. La anticipación reduce el tiempo de reacción efectivo sin eliminar el retardo reactivo fisiológico. Esta rama explica acciones rápidas frente a eventos predecibles.
ID:1579
Grupo 1: Grupo 1: Integración sensorial y objetivo
Descripción
La información sensorial procesada se integra como estimación del estado y se compara con un objetivo motor. El error de estado cuantifica la distancia al objetivo y alimenta el control. La importancia relativa de cada componente se representa mediante pesos del costo.
Pregunta clave: ¿Cómo opera integración sensorial y objetivo?
La información sensorial procesada se integra como estimación del estado y se compara con un objetivo motor. El error de estado cuantifica la distancia al objetivo y alimenta el control. La importancia relativa de cada componente se representa mediante pesos del costo.
ID:4907
Grupo 2: Grupo 2: Control óptimo y regulador LQR
Descripción
El control óptimo minimiza simultáneamente error y esfuerzo. Para dinámica lineal y costo cuadrático, Riccati determina la función de valor y la ganancia LQR distribuye el esfuerzo según los pesos de estado y acción. El comando motor es la salida causal hacia el músculo.
Pregunta clave: ¿Cómo opera control óptimo y regulador lqr?
El control óptimo minimiza simultáneamente error y esfuerzo. Para dinámica lineal y costo cuadrático, Riccati determina la función de valor y la ganancia LQR distribuye el esfuerzo según los pesos de estado y acción. El comando motor es la salida causal hacia el músculo.
ID:4908
Grupo 3: Grupo 3: Músculo y modelo de Hill
Descripción
El comando motor activa el músculo. La fuerza depende de activación, longitud y velocidad: alcanza un máximo alrededor de una longitud óptima, cae con acortamiento rápido y aumenta durante alargamiento. Estas relaciones aportan pasividad y estabilidad mecánica intrínseca.
Pregunta clave: ¿Cómo opera músculo y modelo de hill?
El comando motor activa el músculo. La fuerza depende de activación, longitud y velocidad: alcanza un máximo alrededor de una longitud óptima, cae con acortamiento rápido y aumenta durante alargamiento. Estas relaciones aportan pasividad y estabilidad mecánica intrínseca.
ID:4909
Grupo 4: Grupo 4: Objetivo y ley de Fitts
Descripción
La distancia y el ancho del objetivo determinan un índice de dificultad logarítmico. El tiempo de movimiento aumenta con ese índice, expresando el compromiso velocidad-exactitud. Esta rama proporciona un observable conductual del desempeño motor.
Pregunta clave: ¿Cómo opera objetivo y ley de fitts?
La distancia y el ancho del objetivo determinan un índice de dificultad logarítmico. El tiempo de movimiento aumenta con ese índice, expresando el compromiso velocidad-exactitud. Esta rama proporciona un observable conductual del desempeño motor.
ID:4910
Grupo 5: Grupo 5: Tiempo de reacción y límite reactivo
Descripción
El procesamiento sensorial y la generación del comando requieren un tiempo de reacción. Para eventos inesperados ese tiempo impone un límite a la respuesta puramente reactiva. Se combina con el tiempo de movimiento para caracterizar el tiempo total de respuesta.
Pregunta clave: ¿Cómo opera tiempo de reacción y límite reactivo?
El procesamiento sensorial y la generación del comando requieren un tiempo de reacción. Para eventos inesperados ese tiempo impone un límite a la respuesta puramente reactiva. Se combina con el tiempo de movimiento para caracterizar el tiempo total de respuesta.
ID:4911
Grupo 6: Grupo 6: Predicción y acción anticipada
Descripción
La predictibilidad habilita un modelo interno que anticipa el evento y permite iniciar el movimiento antes de su ocurrencia. La anticipación reduce el tiempo de reacción efectivo sin eliminar el retardo reactivo fisiológico. Esta rama explica acciones rápidas frente a eventos predecibles.
Pregunta clave: ¿Cómo opera predicción y acción anticipada?
La predictibilidad habilita un modelo interno que anticipa el evento y permite iniciar el movimiento antes de su ocurrencia. La anticipación reduce el tiempo de reacción efectivo sin eliminar el retardo reactivo fisiológico. Esta rama explica acciones rápidas frente a eventos predecibles.
ID:4912