Blog de robótica e inteligencia artificial

2/27/2014

En Naukas: Permiso para ver e-mails ajenos

Os dejo mi última entrada en Naukas, que por cierto llegó a portada de Menéame. Agradezco mucho los comentarios que han hecho los usuarios, y a @jdelacueva en especial por su colaboración.




En los últimos tiempos, parece que sea algo normal publicar SMS de un famoso político, o e-mails entre empresarios y banqueros. Obviamente, el acceso a esa información no es fácil y puede estar tipificado como delito. Es importante lo de puede, ya que la jurisprudencia del Tribunal Supremo establece que el delito de revelación de secretos ha de afectar al ámbito íntimo. Pero hoy querría hablar de algo mucho más habitual en la sociedad. Me llamó la atención esta noticia publicada por un famoso medio, en el que el director de un banco pide a su director de Sistemas que le entregue todos los e-mails:


Me llama la atención la facilidad con la que un jefe puede conseguir los e-mails de todos sus empleados, y además que estén almacenados con tal antigüedad. Cuando le pregunté a la abogada especialista, Verónica Alarcón, sobre si esto es legal o no, su respuesta fue:




Es decir, puede que no sea ilegal que tu jefe te espíe los e-mails dentro de la empresa. Además, la jurisprudencia la regulación de estos actos está repartida entre distintas leyes, jurisprudencia del Supremo y convenio de los trabajadores, entre otros documentos. Los datos hablan que el 17% de las empresas vigilan estos mensajes. En este artículo voy a recopilar algunas de las distintas leyes que hablan sobre ello:

Empezamos con la Ley Orgánica de Protección de Datos. Tenemos para ello los artículos 5 y 10:

Artículo 5 . Derecho de información en la recogida de datos.
1. Los interesados a los que se soliciten datos personales deberán ser previamente informados de modo expreso, preciso e inequívoco: 
a) De la existencia de un fichero o tratamiento de datos de carácter personal, de la finalidad de la recogida de éstos y de los destinatarios de la información. 
b) Del carácter obligatorio o facultativo de su respuesta a las preguntas que les sean planteadas. 
c) De las consecuencias de la obtención de los datos o de la negativa a suministrarlos. 
d) De la posibilidad de ejercitar los derechos de acceso, rectificación, cancelación y oposición. 
e) De la identidad y dirección del responsable del tratamiento o, en su caso, de su representante.

Artículo 10. Deber de secreto
El responsable del fichero y quienes intervengan en cualquier fase del tratamiento de los datos de carácter personal están obligados al secreto profesional respecto de los mismos y al deber de guardarlos, obligaciones que subsistirán aun después de finalizar sus relaciones con el titular del fichero o, en su caso, con el responsable del mismo.

También lo contempla así el Código Penal en su artículo 197.1:
El que, para descubrir los secretos o vulnerar la intimidad de otro, sin su consentimiento, se apodere de sus papeles, cartas, mensajes de correo electrónico o cualesquiera otros documentos o efectos personales o intercepte sus telecomunicaciones o utilice artificios técnicos de escucha, transmisión, grabación o reproducción del sonido o de la imagen, o de cualquier otra señal de comunicación, será castigado con las penas de prisión de uno a cuatro años y multa de doce a veinticuatro meses.

Sin embargo, cabe destacar una sentencia del Tribunal Supremo en el que se absolvió a un profesor universitario que había accedido reitaradamente a unos correos electrónicos ajenos sin permiso de sus titulares. Uno de los argumentos para su acusación era el artículo 197.1 en cuestión. Sin embargo, el juez consideró que no era aplicable para ese caso concreto al tratarse de correos institucionales, de utilización para fines no estrictamente personales, y, por tanto, ajenos a la intimidad o privacidad de sus titulares.

En el Estatuto de los Trabajadores, en el artículo 4.2 e) se reconoce el derecho del trabajador al respeto de su intimidad y a la consideración debida a su dignidad, comprendida la protección frente al acoso por razón de origen racial o étnico, religión o convicciones, discapacidad, edad u orientación sexual, y frente al acoso sexual y al acoso por razón de sexo.

También en el artículo 18 se reconoce la inviolabilidad del trabajador:

Sólo podrán realizarse registros sobre la persona del trabajador, en sus taquillas y efectos particulares, cuando sean necesarios para la protección del patrimonio empresarial y del de los demás trabajadores de la empresa, dentro del centro de trabajo y en horas de trabajo. En su realización se respetará al máximo la dignidad e intimidad del trabajador y se contará con la asistencia de un representante legal de los trabajadores o, en su ausencia del centro de trabajo, de otro trabajador de la empresa, siempre que ello fuera posible.

Sin embargo, en el artículo 20.3 del mismo estatuto se contemplan medidas de vigilancia por parte del empresario:

El empresario podrá adoptar las medidas que estime más oportunas de vigilancia y control para verificar el cumplimiento por el trabajador de sus obligaciones y deberes laborales, guardando en su adopción y aplicación la consideración debida a su dignidad humana y teniendo en cuenta la capacidad real de los trabajadores disminuidos, en su caso.

Además, otra cosa es el convenio particular de cada sector o empresa y qué haya firmado ese empleado. Según contempla la LOPD, en caso de que el empresario advierta al trabajador de que se realiza la vigilancia del e-mail y vigilar a partir de entonces, y no antes.

Ante tanta disparidad de alternativas, el que suele sentar cátedra en estos casos suele ser el Tribunal Supremo, que va sentando precedentes con sus sentencias. Sin embargo, ahí tampoco hay una línea clara:




Abril 2010: El TSJM dio la razón a una empresa: “aunque el trabajador tiene derecho al respeto a su intimidad, no puede imponer ese respeto cuando utiliza un medio proporcionado por la empresa en contra de las instrucciones establecidas por ésta para su uso y al margen de los controles previstos para esa utilización y para garantizar la permanencia del servicio.


Por último, el Artículo 12 de la Declaración Universal de los Derechos Humanos, cita:

Nadie será objeto de injerencias arbitrarias en su vida privada, su familia, su domicilio o su correspondencia, ni de ataques a su honra o a su reputación. Toda persona tiene derecho a la protección de la ley contra tales injerencias o ataques.

La primera polémica ley sobre esto comenzó en Europa con la Ley Nokia en Finlandia, y desde entonces ha sido extendido al resto de países. Por ejemplo, el 90% de empresas inglesas tienen definida una política de uso del e-mail durante las horas laborables.

Como se puede ver, hay una gran disparidad y todavía el tema es muy controvertido. Agradezco también a Javier de la Cueva su ayuda en la redacción de este artículo.
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2/19/2014

Cuadricópteros o tricópteros

A finales del año pasado se celebró la edición de IROS, el cual es el mayor congreso internacional sobre robótica que se celebra anualmente. Si buscáis por el Tubo, hay numerosos vídeos de muchas de las novedades que se presentaron, y en la red también se le dio bastante eco a un artículo en el que se planteaba cuál era el mejor diseño para un multirrotor: un cuadricóptero o un tricóptero. El artículo en cuestión se titula Towards a more efficient quadrotor configuration.

A pesar de que el artículo no es de libre acceso, un buen resumen lo hicieron en la revista de divulgación IEEE Spectrum. La idea principal del artículo de investigación gira alrededor de la eficiencia del multirrotor, es decir, cómo lograr que la batería dure más. Representa un gran problema, ya que es uno de los principales obstáculos para que los drones sean capaces de realizar tareas más complejas y útiles para la vida cotidiana. Lo ideal sería un sistema de alimentación en el aire, pero eso creo que está mucho más cerca de mis deseos personales que del estado real de la técnica.

Un cuadricóptero (4 brazos y rotores) es más ineficiente que un helicóptero convencional. Se basa en que un único rotor grande es energéticamente más eficiente que cuatro rotores más pequeños separados una distancia prudencial entre ellos, sobre todo si pensamos en un multirrotor como un medio de elevar grandes cargas en el cielo. Si nos fijamos, los helicópteros de carga tienen grandes rotores para elevarse o mantenerse en el aire (o en su defecto, dos grandes rotores para que la carga por rotor se divida). Esto apareció ya en el blog aquí y aquí. En cambio, los cuadricópteros son energéticamente peores, pero son más intensos (es decir, son capaces de aumentar la potencia más rápido) y a eso también contribuyen las baterías LiPo que habitualmente acompañan a estos cacharros.

En IROS 2013, los investigadores presentaron un diseño de tricóptero que intentaba coger lo mejor de los helicópteros y de los multirrotores. Para ello, tenía una gran hélice central y tres pequeños rotores separados 120º entre ellos, tal y como se puede ver en la siguiente imagen:



Y los investigadores afirman que este modelo puede consumir hasta un 20% menos de la energía que un cuadricóptero convencional básicamente a partir de la fórmula del empuje (energía que hace falta para que el multirrotor se eleve).

donde P es la potencia de un rotor, T es el empuje (thrust), la letra ro es la densidad del aire y A es el área que ocuparía el plano de giro del rotor. En un cuadricóptero, el empuje se divide equitativamente entre los 4 rotores, pero además, debido a los vórtices de aire que generan cada uno de ellos, la distancia entre los rotores ha de ser aproximadamente de 1,45 veces el radio del rotor. A la hora de comparar los multirrotores, los investigadores han fabricado dos drones del mismo peso y aproximadamente el mismo diámetro máximo de discos.



Posteriormente, el artículo se dedica a desarrollar modelos dinámicos para estudiar el comportamiento de estos helicópteros, y termina diciendo que en maniobras de vuelo, (no solo elevación) el tricóptero ahorra un 15% de batería frente al cuadricóptero.

Este artículo causó bastante expectación, sin embargo yo no estoy totalmente de acuerdo con las apreciaciones de este artículo. Creo que el título del artículo y la idea tienen suficiente gancho para que atraigan muchas lecturas y miradas, pero que técnicamente no es una investigación realmente potente. Las afirmaciones que hacen salen bien con los números que han manejado, pero los investigadores han realizado las pruebas en un entorno sin viento, y aunque es difícil demostrarlo con fórmulas, mi opinión es que en maniobras acrobáticas y estabilidad de vuelo en condiciones más difíciles, el cuadricótpero es claramente superior.

Hay muchos modelos de drones, pero cada uno ya está bastante aceptado que tiene unas características concretas. Por resumirlas y decirlas de manera simple:
Tricópteros: son baratos y fáciles de fabricar.
Cuadricópteros: son menos eficientes energéticamente, pero más estables
Hexa-octocópteros: son más lentos, pero los más estables y con grados de redundancia. Aunque se pare una hélice, el resto la cubre y el aparato sigue volando. De ahí que las cámaras caras las monten en estos aparatos.



Fuentes: 
http://diydrones.com/forum/topics/quad-vs-hexa-vs-octo-copter
http://diydrones.com/profiles/blogs/researchers-say-triquad-is-more-efficient-than-a-quad?id=705844%3ABlogPost%3A1471135&page=2#comments

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2/08/2014

Catenaria o parábola

La catenaria es una de esas singularidades matemáticas que nos rodean en nuestra vida cotidiana y nos cruzamos con ellas todos los días sin darnos cuenta. Para saber qué es, me acogeré a la definición de la RAE, que dice que es una curva formada por una cadena, cuerda o cosa semejante suspendida entre dos puntos no situados en la misma vertical. Más exótica es la definición de Tito Eliatron, que dijo que era el culo o codo matemático. Pero en definitiva, catenaria es el nombre de la curva que toma un sólido funicular al estar suspendido entre dos puntos y la única carga que actúa es el propio peso del sólido funicular.



La gente normalmente llama catenaria al tendido eléctrico con el que se alimenta a los ferrocarriles, pero no es catenaria por ser eléctrico, sino por la forma que toma.


Con esta catenaria, la mayoría de estudiantes de ingeniería o arquitectura conocen por primera vez el coseno hiperbólico, y es que mientras que una parábola es de la forma y=x2, una catenaria es un coseno hiperbólico.


En las calculadoras, normalmente hay que echar mano de un botón que pone HYP para operar con esta relación trigonómetrica. La deducción de la forma de la curva la hizo un jovencísimo Huygens en 1646 (ese que también demuestra por qué los metrónomos en este experimento se sincronizan). Las catenarias tienen otras propiedades curiosas, tal y como citan en esta página. Por ejemplo, esta curva es la responsable de la mínima superficie de revolución alrededor de un eje.

Pero también se hizo famosa y fue objeto de discusión gracias al famoso arco del estadio San Mamés de fútbol. Este arco era un icono del estadio y de todo Bilbao. Ahora con el nuevo estadio ese símbolo ha desaparecido y lo último que oí es que se llevaría a la ciudad deportiva, a Lezama. Pues ese arco es una catenaria invertida (fuente).



Esta forma se incorpora también en muchas estructuras arquitéctonicas, como puentes y arcos. Eso sí, no la confundáis con la forma que tienen los hilos de un puente colgante, ya que eso no es una catenaria, sino un sólido funicular con carga por unidad de abscisa.



La catenaria, desde el punto de vista mecánico, es un sólido bastante particular, ya que sirve para modelar un sólido deformable como un sólido indeformable. Es decir, se considera la catenaria como un sólido rígido y en ella se puede aplicar equilibrio de fuerzas verticales y horizontales, a pesar de que los hilos realmente sólo resistan esfuerzos a tracción. Vamos, que esa curva no nos va a dar pistas sobre el comportamiento irregular de hilos, como que se deforme en medio.
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1/31/2014

¿En qué se diferencia un audífono barato de uno caro?

A muchos seguro que os viene a la memoria el anuncio que se repitió hasta la saciedad en espacios de teletienda de Whisper XL, el cual era un audífono cuyo spot decía "¡Podrá oír caer un alfiler en un cenicero al otro lado de la habitación!" "¡No suba el volumen de su televisor, suba el de su Whisper XL!". El anuncio se emitió a mitad de los 90 y no he encontrado ningún vídeo en la Red sobre él. Si algún lector adquirió uno, le invito a que se ponga en contacto conmigo para ver qué tal le salió. Lo que sí que he encontrado ha sido webs donde todavía lo ofertan, como éste.


Al igual que con otros fantásticos productos de la teletienda, como los cuchillos que ríase usted de las catanas japonesas, que si la baba de caracol, o algún aparato imprescindible en casa para bajar los michelines desde el sofá... con el Whisper XL tendríamos que desconfiar. Pero como esto es un aparato tecnológico, ¿qué tiene de malo frente a otros modelos que nos pueden vender en clínicas auditivas? El NYTimes ya se ha preguntado por qué los audífonos industriales son tan caros, si hay ordenadores, móviles y electrónica compleja mucho más barata. Lo mismo se preguntan en Bloomberg.

En el caso del NYTimes, citan a un ingeniero que conoce este tipo de tecnologías y lo que dice es:

The hearing aid industry uses every new thing, like digital or a new algorithm, to raise prices,” said Mr. Apfel, whose company, Audiotoniq, aims to sell sophisticated but affordable devices. “The semiconductor industry traditionally reduces the cost of products by 10 to 15 percent a year,” he said, but “hearing aids go up 8 percent a year annually” and have for the last 20 years.

Estimaba que el coste de fabricación de estos aparatos es de unos 100$. Y un responsable de una marca, cita lo siguiente:

For someone with mild to moderate hearing loss, the average hearing aid today is completely overengineered

Al final, este invento se basa en un micrófono y un amplificador de la señal (el ruido). Aparte de eso, según la página recomendable Hackaday, se puede construir un amplificador casero, pero conviene que tenga más que el micrófono y el amplificador, como un tratamiento de la señal. Es una especulación, pero mi teoría es que hablando claro, los audífonos de la clínica tienen un tratamiento de señal bastante adecuado, y los de la teletienda no. ¿En qué consiste todo esto? La respuesta nos la da en esta web de la ASHA, asociación americana. Hay que diferenciar entre audífonos analógicos y digitales, aunque la diferencia entre ellos consiste en que una onda pasa a unas señales digitales. A esto se le llama DSP (Digital Signal Processing) y se convierte una señal analógica continua en unos valores digitales discretos. Los altavoces y auriculares también diferencian su calidad en base a estas ideas, y en el caso de los audífonos, gracias al DSP se consigue controlar los siguientes parámetros:

Ganancia: La ganancia consiste en la amplificación de señal, pero gracias a ser una señal digital, no se aplica la ganancia a toda la señal, sino a partes concretas de la onda.

Reducción digital del ruido: consiste en que los mecanismos se pongan en marcha cuando se detecta un sonido estable, y no antes.

Refuerzo digital de la conversación: se refuerza en algunos momentos al interlocutor, en determinados partes de su "monólogo".

Micrófonos direccionales: lograr una mejor calidad de sonido apuntando al foco.

Hay más, y para eso no hay más que ver distintos artículos de investigación que se publican sobre el procesado de señal para aplicaciones de audífonos. 

En esta otra página hay unas cuantas FAQ sobre dudas en la adquisición de estos aparatos, como en qué hay que fijarse a la hora de comprarlo. Y claro, todas las personas no tienen la misma pérdida de sonido: unas escuchan peor los sonidos de baja intensidad, o no escuchan bien los sonidos agudos, o no escuchan a cierta distancia... cada una tiene su propio cuadro diagnóstico.

Además, el tratamiento legal de estos aparatos es curioso, ya que en el caso de EEUU, se considera un medicamento si la persona tiene pérdida de audición, pero se considera un aparato electrónico si no la tiene, y usa el audífono para ocio (fuente). En España no he encontrado nada de esto al respecto.

El DSP tiene mucha más tela que cortar y se merecen varios artículos para ellos solos, pero espero que con lo puesto aquí, por lo menos se entienda la diferencia de lo que ofrece la teletienda respecto a las clínicas especializadas.


Quien quiera ayudar en la difusión del artículo, el correspondiente link en Menéame.
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1/28/2014

En Naukas: El problema de la palanca a lo largo de la historia

El artículo original lo podéis encontrar aquí.



En la tradición científica occidental, ha habido un largo debate sobre la aplicabilidad de las matemáticas a la naturaleza. La cuestión es si el mundo es fundamentalmente matemático, en cuyo caso el análisis matemático es el camino más seguro para una comprensión más profunda, o si las matemáticas son aplicables sólo a los aspectos superficiales cuantificables de las cosas, sin alcanzar realidades últimas). Desde el Renacimiento hasta nuestros días, este debate parece haberse decantado hacia la primera opción.

Ya en la Antigüedad, podemos tomar a Pitágoras y Platón como los que tomaban el mundo de manera eminentemente matemática, y por otro lado a Aristóteles, el que tenía en cuenta las cualidades físicas de la realidad además de las matemáticas.

En el siglo 4 a.C, las conquistas de Alejandro Magno pusieron en contacto a los griegos con las matemáticas de los pueblos orientales, y esto desembocó en la fundación de la Biblioteca de Alejandría, donde los sabios de la época se ocupaban del estudio de unas ciencias mixtas, mezcla de física y matemáticas. Entre estas ciencias, se encontraba la estática. Esta rama de la mecánica se puede plantear como la búsqueda del equilibrio de los cuerpos en un sistema. Desde el principio, uno de los problemas principales que se estudió fue el de la balanza romana, cuya generalización es el problema de la palanca. Este sistema se vio que era común en la mayoría de máquinas y mecanismos principales de la época.


Hoy en día, cualquier estudiante de física de secundaria debería saber que el equilibrio en ese sistema se consigue por igualdad de momentos a ambos lados del centro de giro de la palanca. Es decir,

Peso1·distancia1 = Peso2·distancia2.

Momento se define habitualmente como fuerza por distancia, y normalmente se calcula el momento en un eje, o en su caso, en un punto sobre un plano.

Sin embargo, no existía todavía el concepto de momento en aquella época y tardó bastantes siglos más en llegar, por la que los primeros eruditos se las tuvieron que apañar para resolver este problema. Como ya se ha dicho, había división en el planteamiento de problemas, y los matemáticos tendían a estudiar la mecánica eliminando las consideraciones dinámicas (las fuerzas o causas) para concentrarse en el equilibrio (sin fuerzas netas), mientras que los físicos tendían a tomar en cuenta los movimientos y sus motores, con lo que sus esfuerzos eran difíciles de geometrizar, ya que el estudio matemático del movimiento estaba por hacer.

La pregunta que se hizo Arquímedes (siglo III a.C) era “¿por qué pequeñas fuerzas pueden levantar grandes pesos en una palanca?” y desarrolló su física a través de los pesos: los círculos de Arquímedes.


Si hay un número par de magnitudes con sus centros de gravedad situados a iguales distancias sobre una línea recta y si las dos del medio son iguales, mientras que aquellas que equidistan entre sí (a cada lado) son iguales respectivamente, el centro de gravedad del sistema es el punto medio de la línea que une los centros de gravedad de los dos del medio.

Y la idea clave a la que dio lugar fue la siguiente:

- Consideremos una barra sin peso dividida en 6 tramos equidistantes que se aguanta sobre su punto medio. Además, pensemos en dos pesos: uno compuesto por cuatro unidades y otro compuesto por 2 unidades de peso (cada bloque rojo y azul pesa lo mismo).

- Colocamos las 6 unidades en el punto medio de cada tramo. El sistema está en equilibrio.


Ahora consideremos que sigue habiendo equilibrio si hacemos lo siguiente:



De manera que tendríamos algo así:



Esto ocurrió en el siglo III a.C. y nos tenemos que ir hasta el XIX para conocer al que se considera uno de los grandes filósofos de la ciencia: Ernst Mach. Probablemente, este hombre sea más conocido por el número que lleva su nombre o sus estudios de ondas de choque, entre otras ideas. Pero Mach fue sobre todo un crítico de la mecánica de Newton. Su obra más importante es Science of Mechanics, que representa un ensayo de sus ideas y razones para dudar. Mach, como filósofo, tuvo influencia del positivismo, lo cual significa que solo creía en conceptos que se pudieran percibir por lo sentidos como única fuente del conocimiento y único medio para descubrir la verdad en la ciencia. Es conocida la crítica que hizo a la demostración de Arquímedes sobre la palanca  Concretamente el extracto es:

De la mera suposición del equilibrio de iguales pesos a iguales distancias, se deduce la proporcionalidad inversa entre los pesos y los brazos de palanca! ¿Cómo es esto posible?

Si el mero hecho de que el equilibrio depende del peso y de la distancia, lejos de poder deducirlo lógicamente, tuvimos que buscarlo en la experiencia, muchos menos podrá encontrarse, con recursos puramente especulativos, la forma de esa dependencia, vale decir la proporcionalidad inversa.

En verdad, Arquímedes y todos sus sucesores, tácitamente o en forma más o menos oculta, introdujeron la hipótesis de que el efecto perturbador del equilibriode un peso P a una distancia D está medido por el producto P×D – el llamado momento estático.



Lo que nos quiere decir Mach es que si la dependencia del momento con D no fuera lineal, no serían válidas las transformaciones que hemos visto en los gráficos de la sección anterior. Es decir, la dependencia lineal P×D ya está supuesta desde el inicio en la demostración. Para entender la afirmación del austríaco, hay que tratar de imaginarse los escasos fundamentos mecánicos con los que contó Arquímedes para establecer su ley. Sin embargo, Mach fue rebatido por otros historiadores de la ciencia (como Valiati y Hölder) y hoy en día se publican aún artículos científicos argumentando las distintas ideas de los eruditos (Palmieri, 2007) o éste, de 2008.

Sin embargo, no deja de ser sorprendente que entre tantos siglos de diferencia, haya habido científicos que se han ocupado del problema de la palanca, como Galileo, Stevinus o Da Vinci. Cada uno de ellos introdujo distintos conceptos para la resolución del problema según la manera en la que veía la física, y también incorporaron la visión dinámica y cinemática, la cual no podemos atribuírsela a Arquímedes. Sin embargo, lo que sí que podemos atribuirle es el comienzo del estudio de la Mecánica, historia que tiene más de dos milenios de duración. En el debate entre quién tenía razón entre Mach y Arquímedes, hay una tendencia favorable al griego, sobre todo basándose en otro estudio clásico de la Antigüedad, realizado por Euclides.

En la historia de la Mecánica se distinguen 6 periodos:

1-    Es la época en la que la Mecánica consistía solo en observaciones, sin ningún tipo de documentación ni plasmar su pensamiento. A pesar de que se puede trazar el origen de ciencias como la astronomía gracias a textos babilonios y egiptos, no existen esas referencias para Mecánica.

2-    Problema de la palanca y la aparición de los primeros tratados. Los que más peso tuvieron en esta época fueron Arquímedes, Aristóteles, Herón y Euclides.

3-    Es la visión de la mecánica como un conjunto de equilibrios y pesos, en el que la palanca siguió teniendo un papel influyente.

4-    El cuarto período es la antesala de la Mecánica Clásica, en el que aparecen los trabajos de Galileo y Leonardo Da Vinci. Se centran en problemas del plano inclinado, muelle, palanca y péndulo sobre todo.

5-    Abarca la visión mecánica del mundo y movimiento de los planetas, sobre todo a partir de trabajos de Descartes y Newton.

6-    Esta época se caracteriza por la aparición de nuevos conceptos de la física moderna, como la relatividad y la Mecánica cuántica.

De hecho, Einstein dijo de Mach que era el precursor de su teoría de la relatividad. Sin embargo, Mach nunca aceptó estas ideas y se desvinculó de la física moderna, ya que muchas ideas eran muy abstractas para ser válidas según su pensamiento.


Fuentes

Agradecer la participación de @carlcasan en el artículo


Renn, J., Damerow, P., and McLaughlin, P. Aristotle, Archimedes, Euclid, and the Origin of Mechanics: The Perspective of Historical Epistemology. Berlin: Max Planck Institute for the History of Science, 2010, pg 1-2

Science of Mechanics. Ernst Mach
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1/25/2014

Los materiales y un tipo de lesión

Hace unas semanas en este blog apareció el siguiente vídeo, y su versión original en YouTube es ésta:



A primera vista, es posible que lo primero que nos venga a la cabeza sea la imagen de una cadena de ADN. Sin embargo, esto nada tiene que ver. Se trata de dislocaciones según la ciencia de materiales, y son propios de las estructuras cristalinas

Su definición más simple (y parcialmente errónea) es que son defectos del material. Pero también son responsables del comportamiento durante el endurecimiento y deformación de los materiales. La disposición perfecta de una estructura cristalina es la siguiente:


Sin embargo, debido a las impurezas de los materiales o un incorrecto llenado de esa red, esa estructura puede tener distintos tipos de fallos puntuales:


Ninguno de estos casos se refiere a una dislocación, el cual es un fallo lineal. Éstas ocurren en la deformación plástica o solidificación de materiales con estructuras cristalinas. Durante esos procesos, el material cambia y su estructura interna tiene que adaptarse a esos cambios. Los planos de los átomos se tienen que reorientar hasta conseguir la siguiente situación estable, y las dislocaciones consisten en planos extra que se introducen entre los ordinarios. Estos planos no son de átomos procedentes de las impurezas, sino del mismo material.


Debido a ello, las dislocaciones perjudican a sus planos adyacentes mediante el distanciamiento o acercamiento de sus átomos. Debido a principios de la energía, se sabe que esos planos extra se moverán por planos de mínima energía.

¿Cómo vemos esto reflejado en las deformaciones plásticas de los metales? Un metal podrá deformarse plásticamente en función de la energía que tenga para absorber la movilidad de las dislocaciones. Es decir, llega un momento en que para el material requiere menos energía romperse que seguir deformando, ya que las dislocaciones requieren mucha energía. Para una cerámica, la ruptura normalmente le requiere menos energía que deformarse. Curiosamente, las dislocaciones también tienen relación con la concentración de tensiones. Si tenemos un material de geometría con muchas esquinas, al deformarse el material las dislocaciones tenderán a acumularse en dicha esquina, y como cada una de ellas es un fallo, llega un momento en el que el material no puede aguantar más fallos y rompe por ahí. ¿No os habéis fijado en las ventanas de los aviones?



¿Y qué tiene que ver con el endurecimiento? Para explicarlo, pensemos en el proceso de fabricación de una espada, que más bien es proceso de tratamiento térmico. El herrero calienta mucho el material para después golpearlo. Al calentarlo, el material se vuelve muy maleable y deformable, y es ahí donde las dislocaciones desaparecen. Según va el herrero golpeando y dando forma aparecen algunas, pero el momento clave es del enfriamiento:

Mientras el material está caliente, tiene una microestructura denominada austenita. Al enfriarse rápidamente en agua, el material tiende a encogerse (deformarse) y se crean un montón de dislocaciones. Sin embargo, el trozo de acero se enfría tan rápido, que no da tiempo a las deformaciones a llegar a una posición estable. Esa estructura final, se denomina martensita, y se caracteriza por ser muy dura, pero quebradiza. Si la austenita se enfriase a temperatura ambiente, la microestructura que adquiriría sería otra: la cementita, con otras propiedades distintas. Durante la época medieval, los herreros no tenían ni idea de microscopios, pero a base de tradición y acierto-error consiguieron mejorar la técnica de fabricación de espadas.




Este artículo participa en el II Festival de la Cristalografía que organiza @edocet en su recomendable blog www.edocet.naukas.com. Los pasos para participar en su blog hasta el 31 de enero los podéis encontrar aquí.


Fuente del artículo y algunas imágenes: http://www.uca.edu.sv/facultad/clases/ing/m210031/Tema%2003.pdf


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1/07/2014

Cómo navegar de manera segura en las WiFi-s públicas

Este artículo se me ocurrió escribirlo tras el paso de las vacaciones, donde quien más quien menos lo primero que hace al llegar al hotel o le toca esperar en el aeropuerto es buscar si hay WiFi, sobre todo en el extranjero, donde todavía no se ha eliminado la roaming (previsto para verano 2014). 



En este artículo intentaré explicar cómo podemos hacerlo de manera segura y me centraré en el sistema operativo Android. Aunque las generalidades serán aplicables a cualquier otro OS, tanto móvil como de ordenador.

Las WiFi-s públicas que nos encontremos pueden ser gratis o de pago. En ambos casos, la seguridad que suelen tener brilla por su ausencia, y probablemente nos estemos conectando a una conexión abierta (es decir, sin cifrado) en el que cualquier espabilado nos puede snifar los datos, hacer el ataque Man-in-the-middle o intentar meter cualquier tipo de malware.

En primer lugar, cada vez que alguien se conecte a una WiFi pública yo me preocuparía de saber si huele o no, ya que puede ser alguien que sin mucho problema haya creado una red WiFi abierta en el aeropuerto con SSID WiFiAirport, y creedme, se crea un efecto de moscas a la miel. ¿Por qué no ver esta charla para comprobarlo?

¿Qué podemos hacer para investigar un poco? Algunas sugerencias:

- Fijarnos en si hay una web de inicio del sitio (puede que si nos conectamos en el Starbucks, al abrir el navegador la primera web sea la de esa cadena).
- Con un escáner de red del estilo Fing en Android, podemos echar un vistazo para ver las IPs que hay conectadas, o con Network Info II podemos ver información de la red. 
- En cualquiera de los de las dos aplicaciones, podemos ver la dirección IP del router al que nos hemos conectado, y os recomiendo meterla en el navegador a ver qué nos encontramos (normalmente http://192.168.0.1 o del estilo).

Pero otro modo seguro es el de conectarnos a través de una conexión VPN-SSL. Vamos a ver qué significa esto:

VPN por un lado, y SSL por otro, son conceptos separables. VPN hace referencia a una red virtual privada, y consiste en conectarnos desde una infraestructura pública y realizar una conexión privada, con un cifrado L2TP, por ejemplo. Es lo que podríamos hacer desde cualquier ordenador del mundo para conectarnos por ejemplo al ordenador de nuestro trabajo. De hecho, ese fue el origen de la idea. Sin embargo, puede aumentarse la seguridad estableciendo un túnel SSL, o su sucesor, TLS.

SSL es un sistema de cifrado y consiste en establecer la conexión con la VPN a través de un túnel SSL. ¿Qué significa esto? Pongamos que yo estoy en París, y me conecto a una VPN localizada en Brasil, y empiezo a navegar por la web. Cualquiera que este hurgando en esa conexión, lo que estará viendo es que mi IP pública está localizada en Brasil, y será distinta de mi IP privada situada en París, pero es que además, mis datos estarán seguros a través del túnel SSL y estarán cifrados. En una imagen, esto es más o menos lo que sería:


Y estas son algunas de las razones principales para conectarnos a un VPN:

- Para proteger tu privacidad, ya sea en una red local o un punto de acceso público.
- Para navegar anónimamente en la red
- Sortear bloqueos geográficos de ciertas sitios web.
- Conexión segura para todo el software activo, diferente a los proxies.
- Mayor velocidad de navegación en relación a los proxies.
- Protección contra las tácticas espías y limitadoras de tu ISP.
- Saltarte los bloqueos de tu ISP para el uso de aplicaciones de VOIP.

El problema es que algunos VPN cuestan dinero, o que solo son gratuitos unos cuantos megas al día/mes, y que la velocidad de navegación normalmente no va a ser tan rápida como la conexión original normalmente.

¿Pero Android no hacía todas sus conexiones en SSL? Sí, hasta que se descubre que no. Después de haber introducido el método, voy a explicar la manera de implementarlo:

Podríamos conseguir que nuestro propio ordenador de casa o del trabajo sea un servidor VPN que usemos desde cualquier parte del mundo a nuestro antojo, pero eso implicaría configurar en ese ordenador la parte servidor (configurar contraseña, protocolos, IP, etc), y en el móvil/tablet/ordenador que nos llevásemos de viaje, la parte cliente del software. ¿El problema? Tendríamos que tener ese VPN siempre encendido durante nuestra ausencia. Esto se puede conseguir fácilmente por ejemplo con LogMein Hamachi y guía.

Por eso, a mí me parece más cómodo conectarnos a un servidor VPN disponible en la web (que hay muchos) y de esa manera, configurar nosotros solo la parte cliente del software VPN. Aquí tenéis una buena selección actualizada de los programas más populares y eficaces, y yo me voy a centrar en la parte cliente de OpenVPN para Android. Para ello, lo primero que tenemos que hacer es descargarnos la app OpenVPN Connect, que no requiere privilegios root.




A continuación, en lugar de configurarnos nosotros mismos la parte cliente, OpenVPN deja a nuestra disposición la opción de importar archivos .ovpn que contienen toda la información de la conexión VPN que queremos hacer. (podemos importarlo a través de la tarjeta SD), y el programa detectará automáticamente que hay un archivo .ovpn.





En esta página están la guías para hacer estos pasos en Win, Mac y Android.

¿Pero a ver, de dónde consigo los archivos .ovpn? La mejor página que he encontrado es www.vpngate.net/en/. De ahí podéis pinchar en el servidor VPN de cualquier país, y descargaros el archivo. Mirad antes la latencia de la señal, el ancho de banda, cantidad de usuarios, si es un país que tiene por costumbre espiar al resto de países, etc.

Las conexiones con OpenVPN se realizan en TLS, con lo cual, estaremos teniendo una conexión bastante seguro frente a mirones. Esto lo podemos ver en Opciones, Show Log File, donde veréis todos los datos de vuestra conexión. 

Mención especial en esta entrada para @lawwait y @txipi por su ayuda.

Hacer esto es fácil. Lo difícil es entender, crear y programar toda la tecnología que hay tras esto.
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