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Modelo Matemático
Descripción
Modelo E4.1 - Mecanorreceptores y Vibración
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: 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.
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