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El empleo de sensores remotos junto a la información de los factores sociales propios de cada población permite el monitoreo del uso de los recursos naturales. El objetivo del presente estudio fue determinar el cambio y proyección a futuro de los usos y coberturas de suelo, y a la vez comprender, desde la perspectiva de los principales actores, los factores propulsores y subyacentes que impulsan estos cambios en la cuenca hidrográfica media-alta del río Mira. Para ello, se utilizaron imágenes multiespectrales, Landsat y Sentinel del año 1996, 2007 y 2018, a las cuales se las realizó un pretratamiento y tratamiento. Se efectuó una proyección de los cambios de coberturas y usos del suelo del 2018-2030 mediante el software TerrSet. Después, utilizando el método Delphi se identificaron los factores propulsores y subyacentes. Los resultados encontrados muestran que bosques y pastos presentaron una disminución sostenida, mientras que las áreas de cultivo y zonas urbanas aumentaron dentro de los periodos 1996-2018 y 2018-2030. Estos cambios se relacionan con el crecimiento urbano, agrícola, ganadero, minero y de la industria forestal; impulsados generalmente por el aumento poblacional, demanda de mercado, cambios de patrones de consumo, expansión de las carreteras e inexistencia de políticas ambientales.

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Este trabajo tiene como objetivo estimar el impacto potencial del cambio de cobertura y uso de suelo (CCUS) de la cuenca de aportación, así como el efecto del cambio climático en la precipitación para determinar la respuesta hidrológica de una cuenca de aportación y por consecuencia en el dimensionamiento de una obra hidráulica. En este análisis se determinó el gasto máximo de diseño de la presa El Rejón para el año 2053 mediante una técnica de inteligencia artificial, que se basa en el aprendizaje de información geoespacial histórica para desarrollar una proyección. Mientras que para considerar el efecto del cambio climático en la precipitación de la zona de estudio se utilizó el escenario CMIP5 con el modelo HADGEM2_ES. Los resultados indican un incremento de 9.48 % en el gasto debido al cambio de uso de suelo y cobertura vegetal, y un aumento de hasta 41.52 % por efecto del cambio climático en la precipitación. Para contrarrestar este incremento de escurrimiento se concluye que es necesario reforestar la zona alta en la cuenca de la presa El Rejón debido a que la superficie del bosque está decreciendo y se induce pastizal. Este estudio presenta el primer análisis y proyección con base en inteligencia artificial para considerar el cambio de uso de suelo y su potencial impacto en el gasto de diseño de una obra hidráulica en México.

COVID-19 is a disease that has surpassed the mark of 760 million confirmed cases and has caused more than 6:8 million deaths, revealing the importance of seeking and studying strategies to control its spread. Therefore, the objective of this work is to analyze two of the main mechanisms proposed to control the spread of this disease: confinement and vaccination. To do so, a cellular automaton based on a SCEIRDV compartmental model was constructed, with susceptible, confined, exposed, infected, recovered, dead, and vaccinated individuals. Simulations were performed in scenarios with and without confinement and/or vaccination, mainly analyzing the number of deaths, the average number of infected individuals per day, and the maximum number of individuals simultaneously infected. It was concluded that both strategies contributed to the reduction of these indicators, especially when adopted together. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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Combinamos geografía urbana, matemáticas de sistemas dinámicos, sistemas de información geográfica (SIG) y ciencias computacionales para diseñar una metodología de modelado de carácter general fundamentada en Autómatas Celulares en Cascada, que permite construir modelos específicos de la expansión de ciudades mexicanas. Sometemos nuestra metodología a una triple prueba empírica en ciudades con características contrastantes. Los modelos consideran restricciones a la expansión urbana (vialidades, parques, etc.). Utilizamos indicadores de bondad de ajuste global y local entre imágenes, articulados en un filtro en cascada, lo que reduce el procesamiento computacional. Los modelos mostraron ajustes alentadores.Ilustramos cómo nuestro método puede impulsar el codiseño de políticas urbanas.

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En este trabajo se presenta parte de la implementación de un autómata celular usando el desarrollo dirigido por comportamiento Behavior-Driven Development (BDD) como estrategia para la construcción de una herramienta que permita modelar la accesibilidad peatonal dentro de un espacio abierto como es el campus de la Universidad del Valle en Cali, Colombia. Para la implementación se usó BDD como método de desarrollo, Python como lenguaje de programación y Behave para escribir las pruebas en lenguaje natural. Como resultados se presentaron parte del modelo implementado del autómata celular y algunos de los requerimientos con sus respectivos escenarios para BDD e implementación, donde se explicó el uso del framework Behave en Python. Se concluyó que BDD es una buena herramienta para este tipo de proyectosporque se obtuvo como resultado 706 líneas de código fuente correspondientes al modelo del autómata celular, probadas con un total de 144 pruebas definidas desde la fase inicial del proyecto y superadas satisfactoriamente, de acuerdo a una encuesta de aceptación del uso de la metodología BDD por parte de los usuarios del proyecto, y la primera aplicación de BDD en una simulación de movilidad peatonal.

En el presente trabajo se realizará la simulación el efecto de la interdependencia y el contagio en las decisiones de compra y venta de los inversionistasen un mercado financiero de tipo Black-Schole,donde existen dos activos financieros: acciones (activo riesgoso) y bonos (activo libre de riesgo); y dos estados del inversionista: amante y averso al riesgo; bajo distintas probabilidades de contagio. Este fenómeno económico-financiero podría ser modelado por un sistema de ecuaciones estocásticas; sin embargo, no todas las ecuaciones estocásticas tienen una solución cerrada por lo que se opta por realizar simulaciones computacionales para analizar su comportamiento numérico, en este sentido, se realizará una simulación computacional mediante los autómatas celulares.

En el presente trabajo, se realiza un modelo computacional mediante los Autómatas Celulares (Cell-DEVS) que describa la dinámica de transmisión de la Varicela en un grupo cerrado de personas donde se pueda propagar la enfermedad. Desde la perspectiva de la epidemiología matemática se tiene el modelo matemático SEIR de W. O. Kermack y A. G. McKendrick que representa la dinámica de la epidemia, en nuestro caso la Varicela, donde se realizará las simulaciones computacionales tanto por los Métodos Numéricos como los Autómatas Celulares para analizar el desarrollo de la enfermedad.

In this work, we constructed a computational model by Cellular Automatas (Cell-DEVS) that can describe the dynamics of how sexually transmitted diseases (STD) spread considering a subclassification for the Infected population (curable STD and non-curable STD). Furthermore, we consider the mathematical epidemiology mathematical the model SIS of W.O. Kermack and A.G. McKendrick that represents the dynamics of the epidemic (STD), therefore we can analyze the behavior of the spread of the epidemic over time. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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El objetivo principal del presente trabajo es evaluar las metodologías para la construcción de mercados bursátiles artificiales, determinando, primero, un modelo generador de precios para el mercado colombiano; segundo, simulando el modelo autómata conductual propuesto por Fan en 2009; y, tercero, aplicando un modelo racional propuesto mediante la adaptación de los Filtros de Alexander. Los modelos son contrastados mediante su consenso (volumen de compras, retenciones y ventas). Durante esta investigación se establece que el modelamiento de agentes racionales permite un comportamiento menos predictivo y un mayor impacto en el uso de la información, similar a la Hipótesis de Eficiencia del Mercado; además, los mercados bursátiles celulares conductuales y racionales no convergen; por ende, se plantea para futuras investigaciones la necesidad de construir modelos racional conductuales con algoritmos de estimación de precios. The primary objective of this paper is to show the methodology assessment to construct artificial stock markets, determining: first, a Colombian price generator model; second, modifying the cellular automaton model developed by Fan in 2009; third, building a rational automaton model, adapting the Alexander Filters methodology. The models are compared using their consensus (volume of Buyers, Holders, and Sellers). This research determines that rational agent-based modeling allows a less predictive behavior and a greater impact on the information use, similar to the Efficient Market Hypothesis; moreover, there is no convergence between rational and behavioral artificial stock markets. Therefore, we propose a rational-behavioral model abreast price estimation algorithm as a future research proposal. O principal objetivo deste estudo é avaliação de metodologias para a construção de mercados artificiais de ações: em primeiro lugar, um modelo de preços gerador para o mercado colombiano; segundo, simulando o modelo de comportamento autômato proposto por Fan em 2009; terceiro, um modelo racional proposto pela adaptação Filtros Alexander. Os modelos são contrastados pelo seu consenso (volume de o que comprar, manter ou vender). Durante esta investigação determinou-se que a modelagem de agentes racionais permite um comportamento menos previsível e um maior impacto sob o uso da informação semelhante de hipótese da eficiência do mercado; também que os mercados de ações celular comportamentais e racionais não convergem, desta forma nós propomos construir um modelo comportamental-racionais acompanhados de algoritmos de estimação preços como futura proposta de investigação

Experimental studies have shown evidence that the dynamics in the stock markets generate that some agents encourage high expectations about an asset, as it is understood that it happens in a speculative bubble. Therefore, modeling the contagion of euphoria (expectations) can help to identify behavioral scenarios in a complex environment. The purpose of this research is to perform computer simulations using cellular automata (ACs) to emulate the contagion of euphoria during the formation of a speculative bubble. Specifically, The Game of Life by Conway is proposed as an example to simulate complex dynamics where the displacement of individuals is an essential element. The conclusions indicate that under this proposal only a few investors and a strategic location are required to infect a significant number of market participants. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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A lo largo de la historia, muchas teorías económicas nacieron para tratar de resolver los problemas relacionados con la producción, el desempleo, la pobreza y la injusticia social. Algunas de estas doctrinas han sido apoyadas usando diferentes técnicas matemáticas, informáticas e incluso psicológicas. Este artículo presenta una propuesta no ortodoxa de desarrollo macroeconómico, con el gobierno como la columna vertebral de la inversión pública productiva, con el objetivo de mejorar la productividad y la competencia de los negocios; lo que resulta en un aumento del poder adquisitivo de la gente, más puestos de trabajo y distribución de la riqueza. Para la explicación del funcionamiento del ciclo económico de la propuesta y del comportamiento económico de los multi agentes, el manuscrito utiliza respectivamente las técnicas de creación de diagramas y autómata celular.

Este artículo aborda una descripción de los factores condicionantes encontrados en el estudio de detección e identificación de islas de calor urbano, resaltando el gradiente adiabático que relaciona temperaturas superficiales con alturas o profundidades y la influencia que tiene con el transporte de aire convectivo vertical y horizontal para la formación de islas de calor. Posteriormente la revisión bibliográfica del estado del arte rescata las técnicas y tecnologías más utilizadas, tales como: redes de sensores para el análisis de contaminación y teledetección, procesamiento digital de imagen aplicada a imágenes satelitales para extraer información mediante filtros de suavizamiento, eliminación de ruido y segmentación. Por último se destaca, la utilización de minería de datos con algoritmos de clustering, predicción y técnicas de implementación hibrida en autómatas celulares, ya que integran técnicas evolutivas y adaptativas dentro de un dominio espacial y temporal, resaltando su uso en la detección e identificación de islas de calor urbano.

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Este artículo describe el proceso investigativo por el cual se exploró y puso en práctica la tecnología Grid como elemento promotor del proceso de clasificación no supervisada de imágenes satelitales LANDSAT; se ha implementado un servicio Grid que aplica autómatas celulares como técnica de inteligencia artificial. Las anteriores tareas se han logrado estableciendo una infraestructura Grid y un modelo de implementación que da soporte al servicio Grid. El modelo del servicio visualiza el contenedor de servicios y el contenedor de "portlet", los cuales se integran para formar tanto el cliente como el servidor. El autómata celular utilizado, esta definido en vecindarios de dos dimensiones y se establece la proyección de los niveles digitales de tres de las bandas de la imagen y la ubicación de cada una de ellas sobre el vecindario definido. El algoritmo se basa en reglas de transición que generan modificaciones a los vecindarios hasta obtener las categorías deseadas. Como resultado del proceso de clasificación se genera una nueva imagen en la cual se expresan las categorías en valores de 0 a 255 y se establece falso color para visualizar los resultados obtenidos.

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The Bahía Blanca Estuary (38° 50' S, 62° 30' W) presents salt marshes where interactions between the local main plant and the dominant crab generate some very characteristics salt pans. These pans alter the normal water circulation and condition its trajectory generating an erosive process. The removed sediment is then exported to the main estuary through the creeks that evolve from those biological-physical interactions. To study it, a conceptual model is proposed, based on the laws deduced from observation of these phenomena in the field, and then verified with measurable data within macroscale time units. The objective of this article is to model how the interaction between the crab C. granulata and the plant S. perennis modifies the landscape of the salt marsh and influences the loss of sediment with a Cellular Automata Model. Originally developed to study the effect of the interaction plant - crab in the formation of tidal creeks, the model copies the basic laws that dominate the problem based on purely biological factors. Finally, the volume of sediment that is removed and how it varies in time are evaluated. The model results a very good tool to integrate a large quantity of data collected recently and to be able to extract conclusions on processes that have a very slow dynamics. Additionally, it could reproduce faithfully the salt marsh landscape product of the plants - crab interaction.En el estuario de Bahía Blanca (38° 50' S, 62° 30' O) existen marismas donde la interacción entre la planta principal y el cangrejo predominante generan cuencos salados muy característicos. Estos cuencos alteran la circulación normal del agua y condicionan su trayectoria generando procesos erosivos. El sedimento removido es transportado al estuario a través de los canales de marea que evolucionan a partir de estas interacciones físico-biológicas. Para estudiar estas interacciones se propone un modelo conceptual basado en leyes deducidas de mediciones en el campo de esos procesos y luego verificadas con unidades de macroescala. El objetivo de este artículo es modelar como la interacción entre al cangrejo C. granulata y la planta S. Perennis modifica el paisaje de la marisma e influencia una pérdida de sedimento con un modelo de Autómatas Celulares. Este modelo fue concebido originalmente para estudiar como la interacción planta - cangrejo modifica el desarrollo de los canales de marea. El modelo copia las leyes básicas que dominan el problema, basado exclusivamente en factores biológicos. Finalmente se evalúa cuanto volumen de sedimento es erosionado y su dinámica temporal. El modelo resultó una muy buena herramienta para integrar gran cantidad de datos y posibilitó extraer conclusiones en procesos que tienen una dinámica muy lenta. Además, se pudo reproducir satisfactoriamente el paisaje que la interacción planta - cangrejo generan en la marisma.

A scenario of land use was projected in the basin of river Metztitlan to 2025 using Markov chains-cellular automata. A generated map for 2007 Landsat 5 and Landsat 7 images and SPOT 5 and 6 images for 2013 was applied. The irrigation agriculture, the unwatered agriculture and the forest will experience a decrease in surface. The uses of urban land, scrub and eroded scrub show a surface increase. The odds of permanence show that urban use poses no threat to the forest with 1,7%. A positive rate of deforestation for woody surface (1,42%) was recorded. For further modeling it is highly recommended to consider socioeconomic and biophysical variables to explain in more detail the processes that could either limit or enhance land use change. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The fulfillment of the Zipf's law is widely recognized in urban economics literature. Indeed, its coefficient is used as a measure of spatial concentration of a population. Whereas the concentration excess has problems associated with social welfare due to the existence of regional disparities and the congestion in some cities, the dispersion does not take advantage of, for example, the benefits of reducing costs of production generated by economies of scale. Several studies have been performed in order to give an explanation to the fulfillment of Zipf's law, where the top-down models, that force the fulfillment of Zipf's law, have dominated the literature. Some proposals have attempted to explain the fulfillment of Zipf using cellular automata. These bottom-up proposals generate the distribution and sizes of cities in an emergent way. However, these models are not flexible and extensible, therefore, these proposals cannot be adapted to different geographical areas. This paper proposes an initial implementation of a flexible and extensible model based on cellular automata, called CityCA, which tries to explain the Zipf coefficient. CityCA was evaluated and adapted to a real scenario, Chile. The simulation results were as expected, since they show that the ratio is closer to Zipf over-concentration than the dispersion, as in reality. With this model and implementation, urban economists do not require advanced programming knowledge, since CityCA already integrates specific knowledge [ABSTRACT FROM AUTHOR]

En este artículo se presenta un modelo estocástico nuevo para la intersección de dos calles urbanas, con dos carriles cada una. El flujo vehicular en la intersección se controla por un conjunto de semáforos que operan bajo un esquema de tiempo fijo. La dinámica vehicular se simula dentro del marco de los modelos basados en autómatas celulares probabilistas. El objetivo es optimizar el flujo vehicular en el cruce de las calles a través de la minimización del tiempo de espera de los vehículos por ciclo del semáforo. Para este propósito, se evalúa el tiempo de espera experimentado por los vehículos que integran el flujo vehicular en cada intersección durante intervalos de tiempo específicos. Con base en los resultados obtenidos, se determina el tiempo de señalización óptimo de los semáforos para minimizar el tiempo total de espera para ambas calles y así, optimizar el flujo vehicular.

The current demand of Bogota's BRT system (TransMilenio) is causing critical overcrowding throughout the system, particularly in bus stations. The behaviour of individual passengers in such stations is simplistic, yet the resulting crowd dynamics are complex, as the majority of regular users of the system may attest. Discrete models such as cellular automata have proved helpful in simulating simplistic-local vs. complex-global behaviour in similar contexts. Thus, the aim of this study is to characterise a cellular automata model of a TransMilenio station that may serve as a tool to help us better understanding these dynamics, and also as a test-bed for the proposal of mitigation strategies. The paper describes representations and algorithmic aspects of the model and presents preliminary simulations that demonstrate the feasibility of the discussed considerations. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

En este artículo estudiamos el Modelo de Pilas de Arena sobre grafos dirigidos. El comportamiento del modelo sobre grafos dirigidos es más complejo (en término estrictos) que sobre grafos no dirigidos; es por ello que, para muchas de las preguntas centrales de la teoría, no se conoce la respuesta en el caso dirigido. En este artículo se ha sintetizado la teoría para digrafos, se han simplificado algunas pruebas y se concretan algunos resultados relacionados con la complejidad de predicción del autómata.

Copyright of Avances en Ciencias e Ingeniería is the property of Avances en Ciencias e Ingenieria and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Here the dynamics of land use change in the "Sierra Madre Oriental" portion of the state of San Luis Potosi, considered an important site for conservation of biodiversity in Mexico are studied. Satellite images from 1989 to 2005 are studied, during which period a total of 65,000 ha. suffered some type of land use or land cover change. A probability map of change and modeled future scenarios based on cellular automates was prepared. It is estimated that almost 13% of natural vegetation is susceptible to change. By 2025 the amount of surface transformed could triple. The principal factors affecting such changes are population density, marginaluation and poverty of the population, and distance to roads. The main threat for the ecosystems is the increase in the extent of the areas devoted to livestock grazing and to crop agriculture. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copyright of Ciencia e Ingenieria Neogranadina is the property of Ciencia e Ingenieria Neogranadina and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

A bidimensional cellular automata model for epidemic spreading is presented. In this model a set of rules is defined that allows to study the dependence of the epidemic diffusion, computed as the increasing of infected elements, as a function of the infection and cure parameters of the SIR model. The principal advantage of a cellular automata model, in contrast with differential equations in the study of epidemic deseases, is that cellular automata allows to include easily geographic and spatial interactions, something complex with differential equations. Qualitative comparisons between the SIR model and our proposed model are showed. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

We describe the design and experiments performed with a computing simulation tool representing a synthetic ecosystem with three components (producers, herbivores and predators). This model is a cellular automata, but can be best defined as an individual-based model (IBM), where each agent exhibits its own singularity responding to a series of invariable labels that in an informal way can be named "genes", while other variable labels define their internal status. As an "opaque thought experiment" the model was devoted to the study of self-organization, stated as the emergence and conservation of a spontaneous order and the analysis of the factors that could destabilize this structure. Whereas the simulator count on a limited number of codified short range interactions, its evolution exhibits a long range uncodified emergent effects that are suggestive of the presence of underlying processes of self-organization. [ABSTRACT FROM AUTHOR]