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Modelo Matemático
Descripción
Modelo S5 - Mamíferos terrestres
Una vez estructurada la red semántica, se busca asociar cada objeto a una variable que permita su formulación matemática. Las relaciones entre variables —expresadas en la red semántica como vectores y asociaciones entre objetos— se traducen en ecuaciones que describen el comportamiento. Estas ecuaciones se buscan, en la mayor medida posible, basadas en primeros principios, y no en algoritmos ajustados numéricamente solo para reproducir comportamientos medidos. El resultado es la red lógica del modelo: el conjunto de variables, con sus unidades y rangos, y las ecuaciones que las relacionan.
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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: Olfacción: captura, ocupación y discriminación
La concentración odorante y la afinidad receptor-ligando determinan la ocupación de cada tipo receptor. Un repertorio mayor de tipos funcionales aumenta la dimensionalidad del patrón de respuesta y con ello la separabilidad entre mezclas. El umbral efectivo disminuye al aumentar el número de receptores disponibles y la señal agregada. La forma exacta que convierte diversidad de patrones en discriminación no está especificada por el storyboard y se modela fenomenológicamente.
Grupo 2: Grupo 2: Vibrisas terrestres: flexión e inervación
La vibrisa se aproxima como una viga de Euler-Bernoulli: su momento de inerccia crece con la cuarta potencia del diámetro y la deflexión de punta crece con la tercera potencia de la longitud. Por ello una vibrisa larga y delgada amplifica una fuerza pequeña. La deformación en el folículo se convierte en señal táctil, cuya ganancia aumenta con la inervación. La representación cortical somatotópica conserva la identidad de cada vibrisa como canal separado.
Grupo 3: Grupo 3: Visión nocturna: tapetum y compromiso resolución-sensibilidad
El tapetum devuelve una fracción de los fotones no absorbidos para una segunda pasada por la retina. Esto eleva la probabilidad total de absorción y la sensibilidad en baja iluminación. La reflexión introduce dispersión angular adicional, ensanchando la respuesta espacial y reduciendo resolución. Una reflectancia mayor mejora sensibilidad pero agrava el compromiso espacial.
Grupo 4: Grupo 4: Ultrasonido de roedores: emisión y recepción
La separación de una cría actúa como condición que incrementa la tasa de llamadas ultrasónicas. La emisión cae en una banda por encima del rango humano y el oído del roedor presenta sensibilidad adaptada a esa banda mediante membrana basilar y células ciliadas. Una función de sintonía representa la respuesta auditiva alrededor de una frecuencia característica. La duración de separación incrementa monotónicamente la repetición de llamadas, sin forma exacta dada.
Grupo 5: Grupo 5: Vibrisa ondulada acuática: filtrado de auto-ruido y estela
La vibrisa ondulada de foca o morsa atenúa perturbaciones asociadas al auto-movimiento y conserva o amplifica componentes de la estela de una presa. La señal útil depende de la amplitud remanente de la estela y de la ganancia hidrodinámica de la vibrisa, mientras el ruido residual depende de la supresión del auto-ruido. La razón señal/ruido determina detectabilidad. El mecanismo es análogo a un filtro espacial/mecánico, no a una ganancia arbitraria ilimitada.
Grupo 6: Grupo 6: Persistencia de estela y alcance de seguimiento
La estela hidrodinámica decae con el tiempo desde el paso de la presa. Una mayor constante de persistencia mantiene la señal por más tiempo y permite detección a mayor retraso. La distancia potencial de seguimiento combina la velocidad efectiva de propagación/recorrido con el tiempo durante el cual la SNR permanece sobre un umbral. Así, mayor persistencia produce mayor alcance, preservando el vínculo causal explícito del storyboard.
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