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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo E6 - Percepción y Predicción (para Ataque y Captura)
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:3298
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: Adquisición multisensorial
¿Qué información sensorial reúne el animal sobre presa y entorno?
Grupo 2: Grupo 2: Estimación visual del movimiento de la presa
¿Cómo obtiene el sistema visual posición y velocidad de la presa?
Grupo 3: Grupo 3: Localización auditiva, olfativa y vibratoria
¿Cómo complementan oído, olfato y mecanorrecepción la localización?
Grupo 4: Grupo 4: Predicción de trayectoria e interceptación
¿Cómo transforma la información sensorial en una ruta de interceptación?
Grupo 5: Grupo 5: Regla de ángulo de visión constante
¿Qué regla guía continuamente la dirección del depredador?
Grupo 6: Grupo 6: Tiempo hasta el contacto y expansión visual
¿Cómo estima cuánto tiempo queda antes del contacto?
Grupo 7: Grupo 7: Umbral perceptual y latencia de corrección
¿Qué limita la detección y cuánto tiempo queda para corregir?
Grupo 8: Grupo 8: Eficiencia energética y decisión de ataque
¿Cuándo resulta metabólicamente rentable intentar el ataque?
ID:1123
Grupo 1: Grupo 1: Adquisición multisensorial
Descripción
¿Qué información sensorial reúne el animal sobre presa y entorno?
Pregunta clave: ¿Qué información sensorial reúne el animal sobre presa y entorno?
Varios sistemas sensoriales participan en reunir esa información: la visión, que detecta la posición y la velocidad de la presa; el oído, que la localiza comparando el momento en que el sonido llega a cada oreja; el olfato, que detecta la dirección desde la que sopla el viento; y mecanorreceptores que detectan la vibración del suelo producida por el movimiento de otro animal. Manteniendo ese ángulo de visión constante, el depredador y la presa terminan encontrándose en un mismo punto sin que el depredador necesite calcular explícitamente la posición futura de la presa. La percepción y la predicción son los elementos de información que permiten al mamífero depredador planificar y ejecutar el ataque con éxito, o que permiten a la presa escapar de ese mismo ataque. La predicción de hacia dónde se dirige la presa, construida a partir de la información que entregan estos sistemas sensoriales, le permite al depredador elegir una ruta de interceptación en vez de perseguir directamente a la presa por el camino que esta ya recorrió: interceptando la trayectoria futura de la presa en vez de seguir su trayectoria pasada, el depredador reduce tanto la distancia que debe recorrer como la energía que necesita gastar para alcanzarla. Esta ruta de interceptación sigue, en su forma más simple, una regla precisa: el depredador ajusta continuamente su propia dirección de movimiento de modo que el ángulo con el que ve a la presa se mantenga constante a lo largo de toda la persecución.
ID:5887
Grupo 2: Grupo 2: Estimación visual del movimiento de la presa
Descripción
¿Cómo obtiene el sistema visual posición y velocidad de la presa?
Pregunta clave: ¿Cómo obtiene el sistema visual posición y velocidad de la presa?
Varios sistemas sensoriales participan en reunir esa información: la visión, que detecta la posición y la velocidad de la presa; el oído, que la localiza comparando el momento en que el sonido llega a cada oreja; el olfato, que detecta la dirección desde la que sopla el viento; y mecanorreceptores que detectan la vibración del suelo producida por el movimiento de otro animal. Durante esa misma persecución, el depredador también necesita saber cuánto tiempo falta para alcanzar a la presa: ese tiempo hasta el contacto se obtiene dividiendo la distancia que separa a ambos animales por la velocidad a la que esa distancia se está cerrando, un cálculo que el sistema visual puede estimar directamente a partir de qué tan rápido crece la imagen de la presa en el campo visual, sin necesidad de conocer por separado la distancia y la velocidad. La percepción y la predicción son los elementos de información que permiten al mamífero depredador planificar y ejecutar el ataque con éxito, o que permiten a la presa escapar de ese mismo ataque. La predicción de hacia dónde se dirige la presa, construida a partir de la información que entregan estos sistemas sensoriales, le permite al depredador elegir una ruta de interceptación en vez de perseguir directamente a la presa por el camino que esta ya recorrió: interceptando la trayectoria futura de la presa en vez de seguir su trayectoria pasada, el depredador reduce tanto la distancia que debe recorrer como la energía que necesita gastar para alcanzarla. Esta ruta de interceptación sigue, en su forma más simple, una regla precisa: el depredador ajusta continuamente su propia dirección de movimiento de modo que el ángulo con el que ve a la presa se mantenga constante a lo largo de toda la persecución.
ID:5888
Grupo 3: Grupo 3: Localización auditiva, olfativa y vibratoria
Descripción
¿Cómo complementan oído, olfato y mecanorrecepción la localización?
Pregunta clave: ¿Cómo complementan oído, olfato y mecanorrecepción la localización?
Varios sistemas sensoriales participan en reunir esa información: la visión, que detecta la posición y la velocidad de la presa; el oído, que la localiza comparando el momento en que el sonido llega a cada oreja; el olfato, que detecta la dirección desde la que sopla el viento; y mecanorreceptores que detectan la vibración del suelo producida por el movimiento de otro animal. Esta ruta de interceptación sigue, en su forma más simple, una regla precisa: el depredador ajusta continuamente su propia dirección de movimiento de modo que el ángulo con el que ve a la presa se mantenga constante a lo largo de toda la persecución. La percepción y la predicción son los elementos de información que permiten al mamífero depredador planificar y ejecutar el ataque con éxito, o que permiten a la presa escapar de ese mismo ataque. La predicción de hacia dónde se dirige la presa, construida a partir de la información que entregan estos sistemas sensoriales, le permite al depredador elegir una ruta de interceptación en vez de perseguir directamente a la presa por el camino que esta ya recorrió: interceptando la trayectoria futura de la presa en vez de seguir su trayectoria pasada, el depredador reduce tanto la distancia que debe recorrer como la energía que necesita gastar para alcanzarla. Una vez que el sistema sensorial detecta la necesidad de corregir la trayectoria, esa corrección no ocurre de inmediato: existe una latencia de respuesta motora entre el momento en que se detecta la necesidad de corregir y el momento en que el cuerpo efectivamente corrige el rumbo, y esa latencia es la que determina cuánto tiempo le queda realmente disponible al animal para ajustar su trayectoria antes del contacto.
ID:5889
Grupo 4: Grupo 4: Predicción de trayectoria e interceptación
Descripción
¿Cómo transforma la información sensorial en una ruta de interceptación?
Pregunta clave: ¿Cómo transforma la información sensorial en una ruta de interceptación?
La predicción de hacia dónde se dirige la presa, construida a partir de la información que entregan estos sistemas sensoriales, le permite al depredador elegir una ruta de interceptación en vez de perseguir directamente a la presa por el camino que esta ya recorrió: interceptando la trayectoria futura de la presa en vez de seguir su trayectoria pasada, el depredador reduce tanto la distancia que debe recorrer como la energía que necesita gastar para alcanzarla. Esta ruta de interceptación sigue, en su forma más simple, una regla precisa: el depredador ajusta continuamente su propia dirección de movimiento de modo que el ángulo con el que ve a la presa se mantenga constante a lo largo de toda la persecución. Al final de esta cadena de percepción y predicción con la que se abrió esta descripción, lo que determina si vale la pena para el depredador intentar el ataque es la eficiencia del ataque: la razón entre la energía que el depredador obtiene de la presa si logra capturarla y el costo energético de todo el esfuerzo de percibir, predecir, perseguir y corregir la trayectoria durante el ataque. Durante esa misma persecución, el depredador también necesita saber cuánto tiempo falta para alcanzar a la presa: ese tiempo hasta el contacto se obtiene dividiendo la distancia que separa a ambos animales por la velocidad a la que esa distancia se está cerrando, un cálculo que el sistema visual puede estimar directamente a partir de qué tan rápido crece la imagen de la presa en el campo visual, sin necesidad de conocer por separado la distancia y la velocidad. Manteniendo ese ángulo de visión constante, el depredador y la presa terminan encontrándose en un mismo punto sin que el depredador necesite calcular explícitamente la posición futura de la presa.
ID:5890
Grupo 5: Grupo 5: Regla de ángulo de visión constante
Descripción
¿Qué regla guía continuamente la dirección del depredador?
Pregunta clave: ¿Qué regla guía continuamente la dirección del depredador?
Manteniendo ese ángulo de visión constante, el depredador y la presa terminan encontrándose en un mismo punto sin que el depredador necesite calcular explícitamente la posición futura de la presa. Esta ruta de interceptación sigue, en su forma más simple, una regla precisa: el depredador ajusta continuamente su propia dirección de movimiento de modo que el ángulo con el que ve a la presa se mantenga constante a lo largo de toda la persecución. Varios sistemas sensoriales participan en reunir esa información: la visión, que detecta la posición y la velocidad de la presa; el oído, que la localiza comparando el momento en que el sonido llega a cada oreja; el olfato, que detecta la dirección desde la que sopla el viento; y mecanorreceptores que detectan la vibración del suelo producida por el movimiento de otro animal. La predicción de hacia dónde se dirige la presa, construida a partir de la información que entregan estos sistemas sensoriales, le permite al depredador elegir una ruta de interceptación en vez de perseguir directamente a la presa por el camino que esta ya recorrió: interceptando la trayectoria futura de la presa en vez de seguir su trayectoria pasada, el depredador reduce tanto la distancia que debe recorrer como la energía que necesita gastar para alcanzarla. Durante esa misma persecución, el depredador también necesita saber cuánto tiempo falta para alcanzar a la presa: ese tiempo hasta el contacto se obtiene dividiendo la distancia que separa a ambos animales por la velocidad a la que esa distancia se está cerrando, un cálculo que el sistema visual puede estimar directamente a partir de qué tan rápido crece la imagen de la presa en el campo visual, sin necesidad de conocer por separado la distancia y la velocidad.
ID:5891
Grupo 6: Grupo 6: Tiempo hasta el contacto y expansión visual
Descripción
¿Cómo estima cuánto tiempo queda antes del contacto?
Pregunta clave: ¿Cómo estima cuánto tiempo queda antes del contacto?
Durante esa misma persecución, el depredador también necesita saber cuánto tiempo falta para alcanzar a la presa: ese tiempo hasta el contacto se obtiene dividiendo la distancia que separa a ambos animales por la velocidad a la que esa distancia se está cerrando, un cálculo que el sistema visual puede estimar directamente a partir de qué tan rápido crece la imagen de la presa en el campo visual, sin necesidad de conocer por separado la distancia y la velocidad. Ese mismo sistema visual que estima el tiempo hasta el contacto tiene un límite en su capacidad de detectar cambios: el cambio más pequeño en un estímulo que el animal es capaz de percibir no es una cantidad fija, sino que es proporcional a la magnitud del estímulo de fondo sobre el que ese cambio ocurre, de modo que detectar el mismo cambio absoluto resulta más fácil sobre un fondo débil que sobre un fondo intenso. Una vez que el sistema sensorial detecta la necesidad de corregir la trayectoria, esa corrección no ocurre de inmediato: existe una latencia de respuesta motora entre el momento en que se detecta la necesidad de corregir y el momento en que el cuerpo efectivamente corrige el rumbo, y esa latencia es la que determina cuánto tiempo le queda realmente disponible al animal para ajustar su trayectoria antes del contacto.
ID:5892
Grupo 7: Grupo 7: Umbral perceptual y latencia de corrección
Descripción
¿Qué limita la detección y cuánto tiempo queda para corregir?
Pregunta clave: ¿Qué limita la detección y cuánto tiempo queda para corregir?
Una vez que el sistema sensorial detecta la necesidad de corregir la trayectoria, esa corrección no ocurre de inmediato: existe una latencia de respuesta motora entre el momento en que se detecta la necesidad de corregir y el momento en que el cuerpo efectivamente corrige el rumbo, y esa latencia es la que determina cuánto tiempo le queda realmente disponible al animal para ajustar su trayectoria antes del contacto. Ese mismo sistema visual que estima el tiempo hasta el contacto tiene un límite en su capacidad de detectar cambios: el cambio más pequeño en un estímulo que el animal es capaz de percibir no es una cantidad fija, sino que es proporcional a la magnitud del estímulo de fondo sobre el que ese cambio ocurre, de modo que detectar el mismo cambio absoluto resulta más fácil sobre un fondo débil que sobre un fondo intenso. Durante esa misma persecución, el depredador también necesita saber cuánto tiempo falta para alcanzar a la presa: ese tiempo hasta el contacto se obtiene dividiendo la distancia que separa a ambos animales por la velocidad a la que esa distancia se está cerrando, un cálculo que el sistema visual puede estimar directamente a partir de qué tan rápido crece la imagen de la presa en el campo visual, sin necesidad de conocer por separado la distancia y la velocidad.
ID:5893
Grupo 8: Grupo 8: Eficiencia energética y decisión de ataque
Descripción
¿Cuándo resulta metabólicamente rentable intentar el ataque?
Pregunta clave: ¿Cuándo resulta metabólicamente rentable intentar el ataque?
Al final de esta cadena de percepción y predicción con la que se abrió esta descripción, lo que determina si vale la pena para el depredador intentar el ataque es la eficiencia del ataque: la razón entre la energía que el depredador obtiene de la presa si logra capturarla y el costo energético de todo el esfuerzo de percibir, predecir, perseguir y corregir la trayectoria durante el ataque. Cuando esa razón resulta favorable, la estrategia de caza es metabólicamente rentable; cuando no lo es, perseguir a esa presa en particular deja de tener sentido energético para el depredador. La percepción y la predicción son los elementos de información que permiten al mamífero depredador planificar y ejecutar el ataque con éxito, o que permiten a la presa escapar de ese mismo ataque.
ID:5894