ESTRATEGIAS COORDINADAS EN LA EXTINCIÓN...Este proceso se repite hasta obtener la n-ésima muestra...
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JORNADASTÉCNICAS SICUR
JORNADA SOBRE INCENDIOS FORESTALES
Madrid, 23 de febrero de 2018
ESTRATEGIAS COORDINADAS
EN LA EXTINCIÓN
José Ramón Peribáñez Recio
Inspector Cuerpo de Bomberos Comunidad de MadridDoctor Ingeniero de Montes – Universidad Politécnica de Madrid
JORNADASTÉCNICAS SICUR
JORNADA SOBRE INCENDIOS FORESTALES
Madrid, 23 de febrero de 2018
EXTINCIÓN
DETECCIÓN
TRATAMIENTO INFORMATIVO
CICLO GLOBAL EMERGENCIAS
PREVENCIÓN
REHABILITACIÓN
UBICACIÓN DE LA ACCIÓN
José Ramón Peribáñez Recio
Dr Ingeniero UPM - –Inspector CBCM
EXTINCIÓN
DETECCIÓN
TRATAMIENTO INFORMATIVO
SISTEMAS COMPLICADOS
PREVENCIÓN
REHABILITACIÓN
SISTEMAS
FRÁGILES
GRAN SUCESO
SINIESTROS SIMULTÁNEOS
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Dr Ingeniero UPM - –Inspector CBCM
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RECURSOS
NIVELES DE EMERGENCIA
TERRITORIO
PREVENCIÓN
TAREAS
TIPO DE ADMINISTRACIÓN
José Ramón Peribáñez Recio
Dr Ingeniero UPM - –Inspector CBCM
INDICADORES ACTORES
PÚBLICO, VOLUNTARIOS PC, MILITAR, PRIVADOS, POBLACIÓN CIVIL, ETC.MEDIBLES, OPTIMIZABLES MATEMÁTICAMENTE
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RECURSOS
NIVELES DE EMERGENCIA
TERRITORIO
DETECCIÓN
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TIPO DE ADMINISTRACIÓN
INDICADORES ACTORES
PÚBLICO, VOLUNTARIOS PC, MILITAR, PRIVADOS, POBLACIÓN CIVIL, ETC.MEDIBLES, OPTIMIZABLES MATEMÁTICAMENTE
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NIVELES DE EMERGENCIA
TERRITORIO
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TIPO DE ADMINISTRACIÓN
INDICADORES ACTORES
PÚBLICO, VOLUNTARIOS PC, MILITAR, PRIVADOS, POBLACIÓN CIVIL, ETC.MEDIBLES, OPTIMIZABLES MATEMÁTICAMENTE
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NIVELES DE EMERGENCIA
TERRITORIO
TRATAMIENTO INFORMATIVO
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INDICADORES ACTORES
PÚBLICO, VOLUNTARIOS PC, MILITAR, PRIVADOS, POBLACIÓN CIVIL, ETC.MEDIBLES, OPTIMIZABLES MATEMÁTICAMENTE
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RECURSOS
NIVELES DE EMERGENCIA
TERRITORIO
REHABILITACIÓN
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INDICADORES ACTORES
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Toma de decisiones y niveles de organización
En la toma de decisiones de las emergencias es pertinente distinguir tres tipos de decisión:
1. Estratégicas2. Tácticas3. Operativas
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HERRAMIENTAS:
- CATÁLOGO DE RECURSOS MOVILIZABLES. - nuestros conocimientos de: estrategias, tácticas y metodologías de intervención.
Cada combinación de estos tres factores puede denominarse Plan de Acción.
FUNCIÓN GLOBAL A OPTIMIZAR:
“lograr los objetivos con el menor coste para cada uno de ellos y priorizados de antemano”
Nota: salvo el rescate de posibles víctimas hay que ser valiente y estudiar el éxito de los otros objetivos no siempre en función del tiempo sino del menor coste final que puedan tener. A veces la mejor elección supone asumir “cierta” derrota de antemano y hay que ser valiente para asumirlo. Siempre puede surgir algún sabio a posteriori crítico.
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Hay que ponderar la probabilidad de éxito de cada Plan de Acción posiblecondicionado al instante en el que se opta por uno en concreto.
IMPORTANTE: la probabilidad de éxito de un Plan de Acción depende delinstante en que se decide su aplicación:
si su aplicación comienza en un instante t1, donde Pt1 éxito (Plan A) > Pt1 éxito(Plan B) y el Plan A óptimo es desconocido, es mejor optar por el Plan B a dejarpasar un tiempo “pensando”. Puede darse el caso, muy habitual, que Pt1 éxito(Plan B) > Pt2 éxito (Plan A)
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Condicionantes para diseñar un Plan de Acción:
- debe ser abierto, es decir capaz de automodificarse y mejorar.- debe ser revisable. Tiene que tener puntos de control de su funcionamiento- capaz de integrarse con otros planes de acción
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Formulación del problema.
Sea Ω el conjunto de todas las posibles alternativas (w) y sea X el campo aleatorio que representa la ocurrencia
de las posibles alternativas. Este campo está constituido por variables aleatorias dependientes Xt (t ∈ C ⊂ ℕ),
que pueden tomar un número discreteo de hasta L valores diferentes en cada sub-índice t. Si, simultáneamente,
ocurre que:
a. P (X = w) > 0 y
b. ∀s∈C ⇒ P [ Xs = xs / Xr = xr , s ≠ r] = P [ Xs = xs / Xt = xt , t ∈ v(s)], donde v(s) es el conjunto de
sub-índices vecinos de s.
entonces X es un Campo Aleatorio Markoviano (CAM) y la ley que define la probabilidad de que una
alternativa es la mejor sigue la distribución de Gibbs (Kinderman y Snell, 1980):
P (X = w) = [1/Z]e -U(w)/T
donde –U(w) es la utilidad (el valor) que el individuo considerado asigna a la alternativa w -y que se deduce de
su sistema de preferencias-; T es una constante y Z es una constante de normalización: Z = ∑w∈Ω e -U(w)/T.
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Sobre esta distribución es posible construir un proceso de muestreo -
enfriamiento simulado- (ver, por ejemplo, Geman y Geman, 1980 y los ya
citados Kirkpatrick et al y Cerny; si bien los primeros trabajos se retrotraen a
Pincus, 1968 y 1970) que converge más rápidamente a la alternativa con
mayor probabilidad de ser la mejor (w*) que otros sistemas convencionales
de muestreo (Monte-Carlo).
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Muestreador
Sea P(w) la ley de probabilidad de que una alternativa (w) sea la mejor de
las pertenecientes al conjunto Ω. Con objeto de seleccionar la alternativa
con mayor probabilidad de ser la mejor (w*) se define una nueva ley de
probabilidad: Pλ(w) = Pλ(w) λ / ∑w∈Ω Pλ(wi)λ . Si λ→∞, la distribución de
Pλ(w) tiende a concentrarse sobre el valor de w con mayor probabilidad
(w*). Por tanto, si se muestrea sobre Pλ(w), con λ grande, nos
encontraremos -con alta probabilidad- muy cerca de w*.
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Al muestrear aleatoriamente sobre la ley de probabilidades P1(w) -para λ=1-, se obtiene una
alternativa (w1), su ocurrencia modificará la ley de probabilidad con en el siguiente valor de λ
(λ=2) que, según el teorema de Bayes, permite calcular la distribución a posteriori:
P2[w / w1] ∝ Verosimilitud(w, w1) × P2(w)
Si se sustituye λ por 1/T y se adopta como distribución a priori la distribución de Gibbs, con una
función de energía U(w), entonces la distribución a posteriori también será una distribución de
Gibbs con función de energía UP(w):
UP(w) = U(w) + g{‖U(w)-U(w*)‖}
y λ→∞ significa la disminución de T hasta 0. Entre otros, Mitra et al (1986), han demostrado
que cambios en T proporcionales a 1/ln n (n es número de muestras realizadas hasta el estado
analizado) son suficientes para asegurar la convergencia al óptimo.
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Operacionalmente, el proceso anterior supone elegir un valor T1 y obtener una muestra
(w1) de la distribución [1/Z] exp{-U(w)/T1}. A continuación se disminuye la temperatura en
una cantidad proporcional a 1/ln 2 (T2) y se obtiene una segunda realización muestral de la
distribución [1/Z2] exp{-U2(w)/T2}. Este proceso se repite hasta obtener la n-ésima muestra
con una temperatura:
Tn = k T1 / ln n = kb Tn-1.
La aplicación directa del proceso anterior supone que siempre se cambia hacia alternativas
con mayor probabilidad de ser las mejores. Por tanto, el proceso se detendrá cuando se
alcance un óptimo local. Para solucionar este problema se incorpora un mecanismo de
relajación estocástica que permite saltos aleatorios a estados de menor probabilidad.
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• PROPORCIONALIDAD DE MEDIOS
PRINCIPIOS :
OBJETIVOSMarcar prioridades:- Personas, vidas-Bienes, medio ambiente
• OPORTUNIDAD• CELERIDAD
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J.Eugenio Martínez Falero.
Catedrático Estadística e Investigación OperativaUniversidad Politécnica de Madrid.
Susana Martín Fernández
Profesora Titular de Estadística e Investigación Operativa.Universidad Politécnica de Madrid.
José Ramón Peribánez Recio.
Dr. Ingeniero de MontesInspector Cuerpo de Bomberos Comunidad de Madrid
PIRÓMACOS: SISTEMA PARA EL CONTROL DE INCENDIOS
FORESTALES
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Calor por unidad de área(kcal,/m2)
Humedad básica combustible fino muerto
1% 3% 6% 10% 15% 25%
Humedad básica combustible vivo
300%
7859 6504 37942913,25
2710 0
200%
8130 7046 5555,52913,25
2710 0
100%
8401 7317 6504379
42710 0
50%8536
,57588 6910,5
5691
2710 0
30% 9756 8672 7723,5677
55691 0
Calor por unidad de área producido en un incendio de las características descritas en la
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Velocidad de propagación del incendio en el sentido del viento dominante; para el combustible tipo I y con pendiente del 0%
Velocidad de propagación del fuego (m./min.)
Humedad básica combustible fino muerto
1% 3% 6% 10% 15% 25%
Humedad básica combustible vivo
300% 56 44 36 30 0 0
200% 70 55 45 37 0 0
100% 95 74 60 49 0 0
50% 114 88 71 58 0 0
30% 124 96 77 63 0 0
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Ejemplo, información tabular de rendimientos para un ataque indirecto con bulldozer general de 90 C.V. de potencia, en función de la pendiente
y del tipo de combustible, y con una anchura de cortafuego definida.
Anchura cortafuegos
Modelo combustible
0-25%
26-40%
41-55%
(-25) -0%
(-26) - (-40)%
(-41) - (-55)%
1 1 25 15 6,7 35 35 23,4
1 2 25 15 6,7 35 35 23,4
1 3 20 11,7 3,3 26,8 25 15
2 4 5 2,5 0,7 6,8 6 1,5
1 5 20 11,7 3,3 26,8 25 15
2 6 7,5 4 1,5 10 9 3,5
3 7 5 2,7 0,9 6,7 6 2
2 8 10 6 1,5 13 12,5 7,5
7 9 2 1 0,3 3 2,6 1
10 10 0,33 0,17 0,03 0,5 0,3 0.06
5 11 1,4 0,66 0,13 2 1,34 0,2
7 12 1 0,5 1 1,5 1 0,15
10 13 0,33 0,17 0,03 0,5 0,3 0,06
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Elección de los algoritmos de combate
Como alternativas de optimización, se han analizado distintos procedimientos (métodosbayesianos, tabu search, algoritmos genéticos, redes neuronales, sistemas expertos,multiplicadores generalizados, etc.) y se ha acudido a soluciones adaptativas bayesianas,acordes con la infonnación disponible (datos promedios), que además aseguran alcanzar unÓptimo de características conocidas. Para aumentar la velocidad de cálculo (se requiereconseguir una realimentación del modelo en periodos de pocos minutos) se aceptansimplificaciones consistentes, como: la sustitución de la condición de consistencia deKolmogorov, por las de continuidad de las funciones muestrales, homogeneidad de la funciónde partida e independencia en la derivadas parciales (simplificación de Mockus, 1989), y laimplementación del Modelo Condicional Iterativo en lugar del simulated annealing original.
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Está elección, tan bien se justifica al analizar los procedimientos existentes. Una revisiónbibliográfica pone de manifiesto la existencia de dos tipos de modelos: los basados en laoptimización directa de funciones continuas, que se ajustan a la expansión del incendio y altrabajo de los recursos de extinción (Kurbatskii y Tsvetko, 1976; Martell, 1971; Gerasimov yDorrer, 1988; etc.) y los basados en la aplicación de sistemas expertos (Wybo, 1992). Sinembargo, la naturaleza caótica del comportamiento del fuego y de los recursos de extinciónimpide la utilización de sistemas basados en la optimización directa de funciones continuas.Por otra parte, la aplicación de sistemas expertos proporciona resultados que no consideran lacomparación de diferentes alternativas de combate, por tanto; no pueden asegurar la noexistencia de alternativas de combate mejores a la propuesta. Por estos motivos, en laactualidad se aconseja la utilización de modelos de simulación (Gilless, 1991). Losprocedimientos aplicados en PIROMACOS combinan la flexibilidad de la simulación con larapidez de cálculo de la solución óptima
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LOS GRANDES SUCESOS Y LA SIMULTANEIDAD DE SINIESTROS
Es mucho más correcto y más realista centrar los esfuerzos en controlar la fragilidad ovulnerabilidad de un sistema de respuesta ante las emergencias y mejorarlo que tratar de predecirla ocurrencia de riesgos muchas veces casi impredicibles.
La gestión de riesgos muchas veces comete grandes errores. Cuando se pondera la probabilidad deocurrencia de un “gran suceso” los responsables se basan muchas veces únicamente en la serieshistóricas habidas hasta ese instante. Por tanto no contemplan que pueda ocurrir nada “másgrave” de lo que haya sucedido hasta ese momento. Es un gran error cuando son precisamenteestos “grandes sucesos” los que tienen mayores consecuencias.
Por muy “grande” que haya sido el suceso acaecido siempre, por desgracia, puede haber otro “másgrande” no contemplado. Por tanto parece mucho más correcto actuar en mayor medida sobre lavulnerabilidad del sistema que sobre la incierta predicción de riesgos.
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LOS GRANDES SUCESOS Y LA SIMULTANEIDAD DE SINIESTROS
Todo ello sin abandonar lógicamente la predicción científica / técnica de riesgos naturales ytecnológicos pero teniendo siempre en consideración los efectos dominó en las catástrofes y el factorhumano deseoso muchas veces de hacer el mal.
La simultaneidad de siniestros requiere también conocer y tener bien diseñados los sistemas derespuesta ante las emergencias. Desde un Catálogo de Recursos Movilizables verdadero hastapersonas y organizaciones adecuadamente formadas y dotadas para ello.
Estos grandes sucesos y esta simultaneidad de siniestros pueden sacar a la luz la verdaderafragilidad de nuestros sistemas de respuesta. Las tecnologías aplicadas sin criterio pueden provocarel caos y hacer perder grandes oportunidades de mejora.
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EXTINCIÓN
DETECCIÓN
TRATAMIENTO INFORMATIVO
SISTEMAS COMPLEJOS
PREVENCIÓN
REHABILITACIÓN
SISTEMAS ADAPTATIVOS
ROBUSTOS
GRAN SUCESO
SINIESTROS SIMULTÁNEOS
PRIMER PERIODO TIEMPO
SEGUNDO PERIODO TIEMPO
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Índice de Colapso
(I.C.)
Índice de Respuesta Operativa
(I.R.O.)
Ejemplo de Indicadores en una primera iteración:
PRIMER PERIODO TIEMPO
SEGUNDO PERIODO TIEMPO
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Hoy en día la cantidad de información de la que se dispone alrededor de la gestión de las emergencias va camino de ser inconmensurable. Ya no son sólo los datos relevantes para la resolución de los siniestros, que cada vez son mayores afortunadamente, sino también la que se genera en las redes sociales con el aumento del impacto que producen en la sociedad. Un mal uso de esta información puede llegar a ser crítico y provocar un caos en las consecuencias de una mala gestión de las emergencias. Hoy en día es fundamental analizar el problema en su globalidad. No hacerlo así es un enorme error
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Colapso aquella situación temporal en la que se activan, dentro del Catálogo deRecursos Movilizables disponible, un alto número de efectivos y además estos estánactuando durante un periodo de tiempo significativo que genera una alta probabilidadde tener que dejar siniestros a la espera de poder ser atendidos con los efectivosadecuados y por ello una mayor probabilidad de bloqueo de la organización.
Para reflejar esta situación se ha tenido en cuenta cualquier situación en la que unrecurso está siempre ocupado en una intervención concreta pero no sólo mientrasatiende el siniestro (Duración del Servicio, DS) sino también en el tiempo quetranscurre desde que recibe el aviso hasta que llega a la intervención (Tiempo deLlegada, tll).
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IC = IC t + ICDS
Con el objeto de analizar esta posible situación de colapso en una organización responsable de lagestión de medios ante una emergencia, se fórmula la siguiente expresión numérica del Índice deColapso:
IC t = (sumatorio de la duración de todos los tiempos de llegada de todos y cada uno de losintervinientes que actúan en un determinado siniestro)
IC DS = (sumatorio de la duración de todos los tiempos en los que todos y cada uno de losintervinientes actúan en un determinado siniestro)
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Como valor equivalente pero en significado positivo en lo que se refierea la capacidad de dar respuesta a cualquier siniestro o conjunto desiniestros se define el Índice de Respuesta Operativo (%) como 100- IC(%) que tal como su expresión indica refleja a mayores valores mejorcapacidad de respuesta de una organización.
IRO = 100 - IC
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PARQUES VEHÍCULOS FORMACIÓN
IC = IC t + ICDS
-TIPOLOGÍA DE PARQUE (4)
- CANTIDAD (1-7)
- UBICACIÓN
- EQUIVALENCIA € -TIPOLOGÍA DE -SINIESTRO
IC Fi ( € ) IC Fj ( € ) IC Fk ( € )
Situación Inicial
IC objetivo José Ramón Peribáñez Recio
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PARQUES VEHÍCULOS FORMACIÓN
IC = IC t + ICDS
-TIPOLOGÍA DE PARQUE (4)
- CANTIDAD (1-7)
- UBICACIÓN
- EQUIVALENCIA € -TIPOLOGÍA DE -SINIESTRO
IC O ( € ) IC O ( € ) IC O ( € )
Situación Inicial
IC objetivo José Ramón Peribáñez Recio
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PARQUES VEHÍCULOS FORMACIÓN
IC = IC t + ICDS
-TIPOLOGÍA DE PARQUE (4)
- CANTIDAD (1-7)
- UBICACIÓN
- EQUIVALENCIA € -TIPOLOGÍA DE -SINIESTRO
IC O ( € ) IC O ( € ) IC O ( € )
Situación Inicial
IC objetivo José Ramón Peribáñez Recio
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PARQUES VEHÍCULOS FORMACIÓN
IC = IC t + ICDS
-TIPOLOGÍA DE PARQUE (4)
- CANTIDAD (1-7)
- UBICACIÓN
- EQUIVALENCIA € -TIPOLOGÍA DE -SINIESTRO
IC O ( € ) IC O ( € ) IC O ( € )
Situación Inicial
IC objetivo José Ramón Peribáñez Recio
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PARQUES VEHÍCULOS FORMACIÓN
IC = IC t + ICDS
-TIPOLOGÍA DE PARQUE (4)
- CANTIDAD (1-7)
- UBICACIÓN
- EQUIVALENCIA € -TIPOLOGÍA DE -SINIESTRO
IC O ( € ) IC O ( € ) IC O ( € )
Situación Inicial
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CONCLUSIONES
Es mucho más fácil controlar la fragilidad o vulnerabilidad de un sistema que predecirla ocurrencia de riesgos.
La gestión de riesgos muchas veces comete grandes errores. Cuando se pondera laprobabilidad de ocurrencia de un “gran suceso” los responsables se basan muchasveces únicamente en la series históricas habidas hasta ese instante. Por tanto nocontemplan que pueda ocurrir nada “más grave” de lo que haya sucedido hasta esemomento. Un catástrofe como Fukushima nunca había sido contemplada porquenunca había sucedido. Es un gran error cuando son precisamente estos “grandessucesos” los que tienen mayores consecuencias. Por tanto parece mucho más correctoactuar en mayor medida sobre la vulnerabilidad del sistema que sobre la inciertapredicción de riesgos.
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EN LOS ORIGENES ERA IMPORTANTE HACER BIEN LAS COSAS-------------------------------------
CON EL PASO DEL TIEMPO EN LAS EMERGENCIAS TAN IMPORTANTE ERA SERLO COMO PARECERLO.----------------------------------------
ACTUALMENTE EN CIERTOS ENTORNOS ES MÁS IMPORTANTE PARECERLO QUE SERLO
(abuso de redes sociales, excesiva exposición a los medios, etc)¡¡¡ PELIGRO: SISTEMAS COMPLICADOS Y SUMAMENTE
FRÁGILES !!!------------------------------------------------------------------------------------
“SABER ES HACER”
SABER -> QUERER -> PODER -> HACER -> VALERJosé Ramón Peribáñez Recio
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