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Evaluación y uso del Modelo
Descripción
Modelo A2 - Pérdida de Control
El modelo se evalúa tanto en forma formal como empírica. La evaluación formal determina en qué medida la red lógica se basa en principios físicos o en relaciones matemáticas ajustadas a la realidad pero sin sustento causal, y en qué medida cada variable proviene de un principio general o de un ajuste específico a la operación observada. La evaluación empírica, en paralelo, corre experimentos o compara con datos medidos para validar que el modelo predice correctamente lo que va a ocurrir.
Tras estas validaciones —y con las incertidumbres y resguardos que corresponda mantener— el modelo puede usarse en simuladores que pronostican el comportamiento del sistema según la situación que se está estudiando.
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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: Daño estructural de las aletas
El daño en las aletas reduce el área efectiva y altera la rigidez; además puede crear superficies de separación de flujo. La reducción de área y la alteración de rigidez degradan la capacidad de la aleta para actuar como superficie de control hidrodinámico activo, mientras que la separación de flujo puede convertir parte de la respuesta en fuerzas perturbadoras en vez de controladoras. El storyboard enumera depredación parcial, parasitismo, enfermedades ulcerativas y trauma físico como orígenes del daño, pero no define una forma funcional que relacione cada causa con la magnitud del daño. Las variables de salida de este grupo —área efectiva, rigidez y separación de flujo— cruzan hacia los mecanismos de fuerza, estabilidad, compensación y control direccional. No se especifican valores basales numéricos de área o rigidez; la referencia cualitativa es la aleta no dañada que conserva su área y rigidez.
Grupo 2: Grupo 2: Pérdida de fuerza y estabilidad
La fuerza de sustentación disponible para el control disminuye proporcionalmente a la pérdida de área efectiva de la aleta. Los momentos de estabilidad dependen del brazo de palanca entre el punto de presión de la aleta y el centro de masa; por ello, una reducción asimétrica del área crea un momento neto de desequilibrio que no existía en la condición de referencia. La separación de flujo aporta otra vía: puede generar fuerzas perturbadoras, que degradan la estabilidad y contribuyen a la deriva angular. El momento neto de desequilibrio cruza al grupo de compensación metabólica, mientras que la pérdida de fuerzas y estabilidad cruza a maniobrabilidad y trayectoria. El storyboard fija la proporcionalidad área–sustentación y la dependencia del momento respecto del brazo de palanca, pero no entrega coeficientes ni ecuaciones funcionales completas.
Grupo 3: Grupo 3: Compensación activa y costo metabólico
El momento neto de desequilibrio obliga al pez a compensar activamente con las aletas restantes que conservan área y rigidez. Al aumentar el par desestabilizador que debe contrarrestarse, aumenta el trabajo extra de compensación y, con él, el costo metabólico adicional; el texto interpreta este costo como la potencia que el pez disipa para contrarrestar el par. La relación es monotónica en el sentido descrito, pero no se especifica si es lineal ni se entrega eficiencia metabólica o coeficiente de conversión. La condición de referencia es el estado previo al desequilibrio, en el que ese trabajo extra no era necesario. El costo metabólico es una salida observable/consecuencia que se integra con la pérdida de maniobrabilidad y el rendimiento final del pez.
Grupo 4: Grupo 4: Degradación del control direccional y sinuosidad
El daño en las aletas degrada el control de cabeceo y guiñada, es decir, la capacidad de corregir finamente la orientación de cabeza y cuerpo. A medida que ese control se degrada, aumenta la variabilidad lateral de la trayectoria, denominada sinuosidad en el modelo, y esta dispersión puede representarse mediante un incremento del coeficiente de difusión lateral. La dependencia descrita es monotónica: mayor degradación del control implica mayor dispersión lateral; además, experimentalmente la sinuosidad se correlaciona positivamente con el porcentaje de área de aleta perdido. La pérdida de control también contribuye a la deriva angular y a la pérdida de maniobrabilidad. No se define una función matemática entre control, difusión lateral y sinuosidad, por lo que esas relaciones deben conservarse cualitativamente para la etapa posterior.
Grupo 5: Grupo 5: Cambio del modo propulsivo y rendimiento
Cuando el daño afecta específicamente a la aleta caudal, o cuando la pérdida es severa, el pez deja de poder sostener su modo normal de propulsión y adopta modos alternativos. La condición 'aleta caudal dañada o pérdida severa' actúa como criterio de transición cualitativo, aunque el storyboard no cuantifica el umbral de severidad. Los modos alternativos son menos eficientes cuando el pez nada a altas velocidades, lo que reduce el rendimiento y se manifiesta especialmente en la velocidad máxima y en la velocidad crítica de nado. La aleta caudal es descrita como la más crítica para este efecto. No se entrega una curva eficiencia–velocidad ni una función que conecte severidad del daño con cambio de modo propulsivo.
Grupo 6: Grupo 6: Observables y diferenciación por tipo de aleta
Los efectos se miden de manera distinta según el porcentaje de área perdida y el tipo de aleta afectada. La velocidad crítica de nado disminuye entre 15 % y 40 % dependiendo del área retirada, y la aleta caudal es la más crítica; en paralelo, la sinuosidad aumenta al aumentar el porcentaje de área perdido. La pérdida de aletas pares o pectorales afecta predominantemente la maniobrabilidad a baja velocidad, mientras que la pérdida de aleta caudal afecta predominantemente la velocidad máxima alcanzable. Estos observables integran las salidas de los grupos anteriores: costo metabólico, control direccional, propulsión, maniobrabilidad y estabilidad. El texto proporciona direcciones de dependencia y el rango experimental de reducción de velocidad crítica, pero no una función específica por tipo de aleta ni un valor umbral universal.
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