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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo A10 - Interferencia en Cardúmenes
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:3142
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: Señales sensoriales y cohesión basal
¿Qué señales sostienen normalmente la cohesión y coordinación del cardumen?
Grupo 2: Grupo 2: Interferencia externa del campo de señales
¿Cómo perturban agentes externos las señales que coordinan el cardumen?
Grupo 3: Grupo 3: Interferencia interna por individuos anómalos
¿Cómo un individuo enfermo o lesionado rompe las señales colectivas?
Grupo 4: Grupo 4: Colapso del orden colectivo
¿Cómo se traduce el ruido angular global en pérdida de alineamiento?
Grupo 5: Grupo 5: Reorganización espontánea y acoplamiento
¿Cómo recupera el cardumen su fase ordenada después de la perturbación?
Grupo 6: Grupo 6: Efecto contrapuesto del tamaño del cardumen
¿Cómo modifica el número de individuos la resistencia y la recuperación?
ID:1067
Grupo 1: Grupo 1: Señales sensoriales y cohesión basal
Descripción
¿Qué señales sostienen normalmente la cohesión y coordinación del cardumen?
Pregunta clave: ¿Qué señales sostienen normalmente la cohesión y coordinación del cardumen?
Esa cohesión del cardumen que la interferencia termina rompiendo se sostiene, en condiciones normales, sobre tres tipos de señales que cada individuo intercambia con sus vecinos: señales visuales, que informan la posición y la velocidad relativa de los vecinos; señales hidrodinámicas, que cada individuo detecta con su línea lateral a partir de las perturbaciones de flujo que generan los peces cercanos; y señales acústicas, producidas por el propio nado de cada individuo. Esta disrupción de la cohesión del cardumen puede tener un origen externo al grupo —perturbaciones hidrodinámicas violentas, ruido acústico de alta intensidad, campos electromagnéticos anómalos— o un origen interno, cuando un individuo enfermo o lesionado nada con una velocidad o una trayectoria anómala y, al hacerlo, rompe las señales de flujo que el resto de los individuos del cardumen usa para coordinar su propio movimiento. Una perturbación hidrodinámica violenta, como la ola de presión que genera el paso de una embarcación, puede desorganizar temporalmente el campo de velocidades dentro del cardumen, anulando en el proceso las señales de flujo que la línea lateral de cada individuo necesita para orientarse respecto de sus vecinos, y produciendo como resultado respuestas de alarma desincronizadas entre los distintos individuos del cardumen. La interferencia en cardúmenes describe la disrupción de los mecanismos físicos que mantienen unido al cardumen como una entidad colectiva funcional: la cohesión, la coordinación y la sincronización entre los individuos que lo componen. Así, el mismo número de individuos que en un principio le da al cardumen su cohesión, su coordinación y su sincronización —descritas al inicio de este modelo— es también lo que determina cuánto tarda el grupo en recuperarlas después de sufrir una interferencia.
ID:5162
Grupo 2: Grupo 2: Interferencia externa del campo de señales
Descripción
¿Cómo perturban agentes externos las señales que coordinan el cardumen?
Pregunta clave: ¿Cómo perturban agentes externos las señales que coordinan el cardumen?
Una perturbación hidrodinámica violenta, como la ola de presión que genera el paso de una embarcación, puede desorganizar temporalmente el campo de velocidades dentro del cardumen, anulando en el proceso las señales de flujo que la línea lateral de cada individuo necesita para orientarse respecto de sus vecinos, y produciendo como resultado respuestas de alarma desincronizadas entre los distintos individuos del cardumen. Esta disrupción de la cohesión del cardumen puede tener un origen externo al grupo —perturbaciones hidrodinámicas violentas, ruido acústico de alta intensidad, campos electromagnéticos anómalos— o un origen interno, cuando un individuo enfermo o lesionado nada con una velocidad o una trayectoria anómala y, al hacerlo, rompe las señales de flujo que el resto de los individuos del cardumen usa para coordinar su propio movimiento. Cuando un ruido angular adicional afecta a todos los individuos del cardumen al mismo tiempo, como ocurre durante un choque acústico repentino, ese parámetro de orden puede colapsar desde su valor máximo hasta el desorden total, y lo hace en un tiempo característico que es inversamente proporcional a la intensidad de ese ruido externo: cuanto más intenso es el choque acústico, más rápido colapsa el orden del cardumen. Esa cohesión del cardumen que la interferencia termina rompiendo se sostiene, en condiciones normales, sobre tres tipos de señales que cada individuo intercambia con sus vecinos: señales visuales, que informan la posición y la velocidad relativa de los vecinos; señales hidrodinámicas, que cada individuo detecta con su línea lateral a partir de las perturbaciones de flujo que generan los peces cercanos; y señales acústicas, producidas por el propio nado de cada individuo. Después de que ese ruido externo cesa, el cardumen no permanece desorganizado: se reorganiza siguiendo la misma dinámica con la que un grupo desordenado recupera espontáneamente su fase ordenada, hasta que el parámetro de orden del cardumen vuelve al mismo valor máximo de alineamiento que tenía antes de la perturbación, cerrando así el ciclo entre desorganización y reorganización.
ID:5163
Grupo 3: Grupo 3: Interferencia interna por individuos anómalos
Descripción
¿Cómo un individuo enfermo o lesionado rompe las señales colectivas?
Pregunta clave: ¿Cómo un individuo enfermo o lesionado rompe las señales colectivas?
Esta disrupción de la cohesión del cardumen puede tener un origen externo al grupo —perturbaciones hidrodinámicas violentas, ruido acústico de alta intensidad, campos electromagnéticos anómalos— o un origen interno, cuando un individuo enfermo o lesionado nada con una velocidad o una trayectoria anómala y, al hacerlo, rompe las señales de flujo que el resto de los individuos del cardumen usa para coordinar su propio movimiento. Esa cohesión del cardumen que la interferencia termina rompiendo se sostiene, en condiciones normales, sobre tres tipos de señales que cada individuo intercambia con sus vecinos: señales visuales, que informan la posición y la velocidad relativa de los vecinos; señales hidrodinámicas, que cada individuo detecta con su línea lateral a partir de las perturbaciones de flujo que generan los peces cercanos; y señales acústicas, producidas por el propio nado de cada individuo. Una perturbación hidrodinámica violenta, como la ola de presión que genera el paso de una embarcación, puede desorganizar temporalmente el campo de velocidades dentro del cardumen, anulando en el proceso las señales de flujo que la línea lateral de cada individuo necesita para orientarse respecto de sus vecinos, y produciendo como resultado respuestas de alarma desincronizadas entre los distintos individuos del cardumen.
ID:5164
Grupo 4: Grupo 4: Colapso del orden colectivo
Descripción
¿Cómo se traduce el ruido angular global en pérdida de alineamiento?
Pregunta clave: ¿Cómo se traduce el ruido angular global en pérdida de alineamiento?
Cuando un ruido angular adicional afecta a todos los individuos del cardumen al mismo tiempo, como ocurre durante un choque acústico repentino, ese parámetro de orden puede colapsar desde su valor máximo hasta el desorden total, y lo hace en un tiempo característico que es inversamente proporcional a la intensidad de ese ruido externo: cuanto más intenso es el choque acústico, más rápido colapsa el orden del cardumen. Después de que ese ruido externo cesa, el cardumen no permanece desorganizado: se reorganiza siguiendo la misma dinámica con la que un grupo desordenado recupera espontáneamente su fase ordenada, hasta que el parámetro de orden del cardumen vuelve al mismo valor máximo de alineamiento que tenía antes de la perturbación, cerrando así el ciclo entre desorganización y reorganización. El grado de alineamiento del cardumen —qué tan coordinado nada el grupo en una misma dirección— puede describirse mediante un parámetro de orden que va desde un valor máximo, cuando todos los individuos nadan perfectamente alineados, hasta un valor nulo, cuando el movimiento del grupo se vuelve completamente desordenado. Esta disrupción de la cohesión del cardumen puede tener un origen externo al grupo —perturbaciones hidrodinámicas violentas, ruido acústico de alta intensidad, campos electromagnéticos anómalos— o un origen interno, cuando un individuo enfermo o lesionado nada con una velocidad o una trayectoria anómala y, al hacerlo, rompe las señales de flujo que el resto de los individuos del cardumen usa para coordinar su propio movimiento. Esta relación entre el tamaño del cardumen y el tiempo que tarda en reorganizarse produce un comportamiento contrapuesto según el tipo de perturbación: los cardúmenes más grandes resisten mejor las perturbaciones puntuales, gracias a la mayor inercia colectiva que les da tener más individuos, pero son precisamente esos cardúmenes grandes los que tardan más en reorganizarse una vez que una perturbación global, como un choque acústico que afecta a todo el grupo, ha colapsado su cohesión.
ID:5165
Grupo 5: Grupo 5: Reorganización espontánea y acoplamiento
Descripción
¿Cómo recupera el cardumen su fase ordenada después de la perturbación?
Pregunta clave: ¿Cómo recupera el cardumen su fase ordenada después de la perturbación?
Después de que ese ruido externo cesa, el cardumen no permanece desorganizado: se reorganiza siguiendo la misma dinámica con la que un grupo desordenado recupera espontáneamente su fase ordenada, hasta que el parámetro de orden del cardumen vuelve al mismo valor máximo de alineamiento que tenía antes de la perturbación, cerrando así el ciclo entre desorganización y reorganización. El tiempo que tarda esa reorganización en completarse aumenta cuanto mayor es el número de individuos que componen el cardumen, y disminuye cuanto más fuerte es el acoplamiento entre esos individuos, es decir, cuánto tiende cada uno a imitar la dirección de nado de sus vecinos. Cuando un ruido angular adicional afecta a todos los individuos del cardumen al mismo tiempo, como ocurre durante un choque acústico repentino, ese parámetro de orden puede colapsar desde su valor máximo hasta el desorden total, y lo hace en un tiempo característico que es inversamente proporcional a la intensidad de ese ruido externo: cuanto más intenso es el choque acústico, más rápido colapsa el orden del cardumen. Esta disrupción de la cohesión del cardumen puede tener un origen externo al grupo —perturbaciones hidrodinámicas violentas, ruido acústico de alta intensidad, campos electromagnéticos anómalos— o un origen interno, cuando un individuo enfermo o lesionado nada con una velocidad o una trayectoria anómala y, al hacerlo, rompe las señales de flujo que el resto de los individuos del cardumen usa para coordinar su propio movimiento. Esta relación entre el tamaño del cardumen y el tiempo que tarda en reorganizarse produce un comportamiento contrapuesto según el tipo de perturbación: los cardúmenes más grandes resisten mejor las perturbaciones puntuales, gracias a la mayor inercia colectiva que les da tener más individuos, pero son precisamente esos cardúmenes grandes los que tardan más en reorganizarse una vez que una perturbación global, como un choque acústico que afecta a todo el grupo, ha colapsado su cohesión.
ID:5166
Grupo 6: Grupo 6: Efecto contrapuesto del tamaño del cardumen
Descripción
¿Cómo modifica el número de individuos la resistencia y la recuperación?
Pregunta clave: ¿Cómo modifica el número de individuos la resistencia y la recuperación?
Esta relación entre el tamaño del cardumen y el tiempo que tarda en reorganizarse produce un comportamiento contrapuesto según el tipo de perturbación: los cardúmenes más grandes resisten mejor las perturbaciones puntuales, gracias a la mayor inercia colectiva que les da tener más individuos, pero son precisamente esos cardúmenes grandes los que tardan más en reorganizarse una vez que una perturbación global, como un choque acústico que afecta a todo el grupo, ha colapsado su cohesión. El tiempo que tarda esa reorganización en completarse aumenta cuanto mayor es el número de individuos que componen el cardumen, y disminuye cuanto más fuerte es el acoplamiento entre esos individuos, es decir, cuánto tiende cada uno a imitar la dirección de nado de sus vecinos. Así, el mismo número de individuos que en un principio le da al cardumen su cohesión, su coordinación y su sincronización —descritas al inicio de este modelo— es también lo que determina cuánto tarda el grupo en recuperarlas después de sufrir una interferencia. La interferencia en cardúmenes describe la disrupción de los mecanismos físicos que mantienen unido al cardumen como una entidad colectiva funcional: la cohesión, la coordinación y la sincronización entre los individuos que lo componen. Esta disrupción de la cohesión del cardumen puede tener un origen externo al grupo —perturbaciones hidrodinámicas violentas, ruido acústico de alta intensidad, campos electromagnéticos anómalos— o un origen interno, cuando un individuo enfermo o lesionado nada con una velocidad o una trayectoria anómala y, al hacerlo, rompe las señales de flujo que el resto de los individuos del cardumen usa para coordinar su propio movimiento.
ID:5167