I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

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I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN DENOMINACIÓN DE LA LÍNEA MEDULAR Y LÍNEA ACTIVA Denominación de la línea medular Pertinencia del proyecto dentro de la línea Alberto Magno Solución de problemas en sistemas dinámicos y presentación de alternativas en investigaciones asociadas en el área de las ciencias básicas y su relación con el medio ambiente. Denominación de la línea activa Pertinencia del proyecto dentro de la línea activa Sistemas dinámicos Sustentación de la línea activa de investigación Programa académico o unidad académica que sustenta la línea: Departamento de Ciencias Básicas Nombre y número de registro del grupo en Colciencias: GINESMAT, COL0094421 INFORMACIÓN GENERAL DEL PROYECTO Titulo del proyecto: Estado del arte en sistemas dinámicos Descriptores \ palabras claves: Sistema, dinámica, caos, continuo, discreto, no lineal. Investigador principal: Germán Fabián Escobar Fiesco Cédula de ciudadanía: 12280940 Tipo de contrato: Tiempo Completo Correo electrónico: [email protected] Teléfono residencia: 2353429 Teléfono celular: 3212061385 Dirección de correspondencia: Cr.17 #51-05 apt.301 Nombre del grupo de investigación: GINESMAT Número de investigadores: 2

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Page 1: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

DENOMINACIÓN DE LA LÍNEA MEDULAR Y LÍNEA ACTIVA

Denominación de la línea medular Pertinencia del proyecto dentro de la línea

Alberto Magno

Solución de problemas en sistemas dinámicos y presentación de alternativas en investigaciones asociadas en el área de las ciencias básicas y su relación con el medio ambiente.

Denominación de la línea activa Pertinencia del proyecto dentro de la línea activa

Sistemas dinámicos

Sustentación de la línea activa de investigación

Programa académico o unidad académica que sustenta la línea: Departamento de Ciencias Básicas Nombre y número de registro del grupo en Colciencias: GINESMAT, COL0094421

INFORMACIÓN GENERAL DEL PROYECTO

Titulo del proyecto:

Estado del arte en sistemas dinámicos

Descriptores \ palabras claves:

Sistema, dinámica, caos, continuo, discreto, no lineal.

Investigador principal: Germán Fabián Escobar Fiesco

Cédula de ciudadanía: 12280940

Tipo de contrato: Tiempo Completo

Correo electrónico: [email protected]

Teléfono residencia: 2353429 Teléfono celular: 3212061385

Dirección de correspondencia: Cr.17 #51-05 apt.301

Nombre del grupo de investigación:

GINESMAT

Número de investigadores:

2

Page 2: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

Investigadores que componen el grupo

Nombre: e-mail: Escalafón:

Dionisio Pastor Dallos [email protected] 1

Germán Fabián Escobar Fiesco [email protected] 1

Facultad, departamento y programa académico en el que presta sus

servicios el investigador principal: Ciencias Básicas

Lugar de ejecución del proyecto: Bogotá, Cundinamarca

Duración del proyecto: 10 Meses

Tipo de proyecto

Investigación aplicada

desarrollo tecnológico

Investigación básica X

Desarrollo productivo o empresarial

Tipo de financiación solicitada: Autofinanciación

Modalidad en la que participa el proyecto: A

Valor del proyecto:

Valor solicitado al fodein $ 2050151,5

Valor contrapartida $ 27050000

Valor total $ 29100151,5

Pares externos

1. Ph.D. Rendón Arbeláez Leonardo. Profesor Titular, D.E. Universidad Nacional de Colombia.

[email protected]. Tel: 3165000, ext:13216

2. Ph.D. Bautista Díaz Serafín. Profesor Asociado, D.E. Universidad Nacional de Colombia.

[email protected]. Tel: 3165000, ext:13176

3. Mg. Raibel Arias Cantillo. Profesor Tiempo completo, Universidad Central.

[email protected] .Tel: 301 492 3731

4. Mg. Andres Lopez. Profesor Tiempo Completo, Universidad Uniagraria.

[email protected]. Tel: 311 243 9988

Page 3: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

RESUMEN DEL PROYECTO

Para imaginar la razón de la existencia de los sistemas dinámicos actual hay que

entender su procedencia, sus antecedentes y los objetos de estudio que nos

llevaron a concebir lo que es hoy la teoría de los sistemas dinámicos.

El estado del arte de los sistemas dinámicos aportará la recopilación teórica,

conceptual e histórica de la teoría general de la dinámica no lineal. Para lograr un

mejor entendimiento del estado actual de los sistemas dinámicos se pretende

estructurar la investigación en cuatro secciones. En la primera sección de forma

conceptual se establecerá un panorama global de los sistemas dinámicos

teniendo como referente la división natural de los sistemas dinámicos (sistemas

dinámicos discretos y continuos). En la segunda etapa se suministrará

información acerca del origen y la línea de tiempo de los sistemas dinámicos

ubicando históricamente los objetos de estudio y líneas de profundización. En la

tercera sección se escribirá matemáticamente el concepto de sistema dinámico

así como algunas definiciones generales (espacio de estados, orbita,

singularidad, puntos fijos, flujo, campo, etc.) tanto para sistemas dinámicos

discretos como continuos, ejemplos con una alta descripción del concepto

acompañadas de ilustraciones graficas, además se abordarán temáticas

esenciales como la estabilidad, el caos, la noción de atractor, sistemas ergódicos,

entre otros. Finalmente se hará una revisión en el contexto nacional,

especificando: grupos de investigación, temas abordados, publicaciones.

En el marco de la universidad la pertinencia radica en la creación de la línea

activa de investigación en “sistemas dinámicos” que permitirá proponer proyectos

(teoría de control, dinámica caótica, redes de comunicación, sistemas biológicos,

etc.) que envuelven esta línea del conocimiento. La calidad de esta investigación

radica en la creación del documento que soporte teórica y conceptualmente el

saber acumulado de los sistemas dinámicos, ya que en la revisión inicial no se

han encontrado documentos consolidados con estas características.

Page 4: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

II. ELEMENTOS QUE COMPONEN LA PROPUESTA DE INVESTIGACIÓN

2.1 BALANCE DE LO INVESTIGADO EN EL TEMA

Siendo los sistemas dinámicos una disciplina de las matemáticas con un gran

campo de investigación abierto que tuvo su origen hace mas de cien años, con

los trabajos de Lyapunov en teoría de estabilidad y de H. Poincare en mecánica

celeste, que abarca diferentes líneas de pensamiento y que permiten comprender

los objetos y los fenómenos de la naturaleza, los organismos vivos, sus

organizaciones y manifestaciones sociales. Desde entonces esta disciplina ha

venido creciendo continuamente de forma significativa desde el punto de vista

conceptual y las técnicas empleadas en su desarrollo. En nuestros días los

aportes a la teoría de sistemas dinámicos en la profundización del conocimiento

científico y tecnológico son enormes y exceden ampliamente el ámbito de las

matemáticas, extendiendo su aplicación a numerosas ciencias y teniendo como

objetivo avanzar teóricamente para producir resultados que posteriormente se

aplicarán en la solución de problemas concretos de diferente naturaleza,

haciendo hincapié en el desarrollo de modelos no lineales de sistemas dinámicos

a partir de mecanismos de identificación que posibiliten no solo evaluar un

modelo nominal si no también las incertidumbres del mismo y finalmente la

aplicación de tales modelos que son representados en la naturaleza.

Hoy en día varias instituciones comienzan a implementar esta línea investigativa

como son: la Universidad de Sevilla , universidad católica del norte , universidad

politécnica de Madrid , universidad federal, universidad de sao pablo con líneas

de profundización más sobresaliente como son : dinámica caótica , sistemas de

control no lineal , antenas impresas de microondas, simulación y diseño de

circuitos ,microsistemas sensoriales , tratamiento digital de imagen,

procesamiento de señales en ingeniería biomédica , procesamiento digital de

señales de video audio , ingeniería biomédica, teoría espectral, sistemas

hamiltoniano, osciladores electrónicos autónomos, sistemas mesoscopicos ,

teoría de grafos, etc.

Los desarrollos de esta línea en Colombia se han dado en la universidad

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Nacional, universidad de los Andes, universidad industrial de Santander,

universidad javeriana, universidad América, universidad de los llanos,

universidad Piloto, Sergio Arboleda cada una con líneas de investigación como

son: sistemas dinámicos y control, dinámica y control de potencia fluida,

microsistema multiphysicos , robótica autónoma e industrial, sistemas biológicos,

desarrollo neurológico, astronomía ,etc. Así, también se han venido consolidando

grupos de investigación y de semilleros es esta línea como son: grupo de

ecuaciones de evolución en derivadas parciales del departamento de

matemáticas aplicadas (Universidad Granada – España), grupo de ecuaciones

diferenciales y análisis numérico (Universidad de Sevilla – España), grupo de

Física matemática (Universidad de Lisboa – Portugal), grupo de ecología

Matemática ( Universidad Católica - Chile), grupo de investigación en productos

naturales (Perú),grupo de mecánica celeste (Universidad Jaume I – España),

grupo DICBOT (Universidad Industrial de Colombia – Colombia), grupo en

biomédica (Universidad Nacional – Colombia), grupo PSI (Universidad del Valle –

Colombia),grupo GIAP (Universidad Distrital Francisco José de Caldas -

Colombia), grupo GAR (Universidad Javeriana – Colombia),grupo en computación

e informática cuántica (Universidad Javeriana – Colombia).

La finalidad de este grupo de investigación es promover, resaltar, rescribir el

desarrollo de la teoría de sistemas dinámicos, facilitando un escrito completo

donde se enuncia su historia, producción del conocimiento en un periodo de 5

años atrás.

2.2 PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

¿Cuál es el estado actual de los sistemas dinámicos como área de investigación

en Colombia y en el mundo sus antecedentes, historia y principales

representantes, así como las tendencias y líneas de profundización?

Page 6: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

2.3 MARCO CONCEPTUAL-MARCO TEÓRICO

Fue hacia el siglo XVIII con Laplace el cual estableció que el universo era

completamente determinista para ello lo que el trato fue de separar la realidad

en dos partes:

1. Leyes que nos dicen cómo cambia el universo con el tiempo (si conocemos

como es el universo en un instante de tiempo dado), estás leyes físicas

nos dirán como será el universo posteriormente.

2. La condición de estado inicial nos ayuda a tener una visión del futuro.

Estos conceptos dan origen al estudio de sistemas que cambian respecto

al tiempo (sistemas Dinámicos).

Un sistema dinámico, es un sistema complejo que estudia la evolución de

procesos de la naturaleza, el cual es representado matemáticamente, y

establece:

Si se conoce la ley que gobierna su evolución y su estado inicial se puede

predecir cualquier estado futuro considerando que todos los posibles estados

pueden ser representados como puntos de un espacio que necesariamente

dependen del tiempo y llamado el espacio de estados [3].

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DINÁMICOS

La evolución del sistema dinámico, trae como consecuencia un cambio de estado

en un tiempo , donde es un conjunto ordenado. Dependiendo la

naturaleza del conjunto se pueden clasificar los sistemas dinámicos en dos

grupos:

� Sistemas dinámicos de tiempo discreto, si

� Sistemas dinámicos de tiempo continuo, si .

SISTEMAS DISCRETOS

Informalmente un sistema discreto es una sucesión de puntos (estados del

sistema dinámico), definidos mediante una relación de recurrencia, es decir que

Page 7: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

existe de alguna manera una regla que relaciona cada numero de la sucesión

con sus anteriores. Matemáticamente se puede definir como el estudio de

iteraciones de funciones SSf →: , donde es un conjunto. La sucesión de

puntos para ...,2,1,0=n relaciona cada número con el anterior de la siguiente

forma:

Al par se le denomina un sistema dinámico discreto de primer orden. Si

cada punto de la sucesión depende de los puntos anteriores se le denomina

un sistema dinámico discreto de orden es decir1:

La importancia de los sistemas dinámicos discretos radica en los siguientes

aspectos:

� Para resolver numéricamente ecuaciones diferenciales2.

� Para modelar fenómenos naturales.

Para solucionar numéricamente ecuaciones diferenciales se emplea

frecuentemente el método de Euler el cual establece:

Si consideramos la ecuación diferencial con valor inicial

,

Donde es la función por conocer la que suponemos que es ,

dividiendo el intervalo en subintervalos de la misma longitud n

abh

−=

y estableciendo que la función es continua y diferenciable en

podemos aplicar el teorema del valor medio:

, con

si h es demasiado pequeño, obtenemos:

),()()( ' chgxghxg +≈+

de esta forma tenemos que la iteración es:

1 Araceli Gutiérrez Llorente. Curso de Formación Continua en Matematicas.UAM, 2004 – 05.

2 Ecuación diferencial: Es una ecuación en la que interviene la derivada de una o más funciones.

Page 8: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

),(1 nnnn yxhfyy +=+

.

Para realizar un modelo real mediante un sistema dinámico necesariamente

establecemos una relación matemática que se adapte al fenómeno físico teniendo

en cuenta que esta relación matemática está formada por un conjunto de

elementos de interacción, a demás que las variables utilizadas son de dos tipos:

variables exógenas (son aquellas que afectan al sistema sin que este las

induzca) y variables endógenas (afectan el sistema pero este las induce), para

las que suponemos ciertas condiciones que determinan la estabilidad del sistema.

En segundo lugar resolver la relación matemática planteada (sistema dinámico)

teniendo en cuenta las condiciones establecidas. En tercer lugar analizar y llevar

esta solución al sistema real. La solución de un sistema discreto puede realizarse

de las siguientes formas:

� Obtener en términos de (forma cuantitativa).

� Analizar gráficamente el sistema dinámico (forma cualitativa).

SISTEMAS CONTINUOS

Un sistema continuo de dimensión , se puede expresar a través de ecuaciones

diferenciales ordinarias ó parciales, la diferencia entre ellas radica en el numero

de variables independientes que tiene el sistema, para el primer caso solo se

tiene una variable (en muchos casos el tiempo) para el segundo caso se tiene dos

o más variables independientes. En adelante y para este trabajo los sistemas

dinámicos continuos estarán expresados por una ecuación diferencial ordinaria,

es decir una expresión de la forma:

Donde es la variable de estado,

y con , para

cada .

3 Anonimo.catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/…r…/capitulo 3 pdf.

Page 9: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

AUTÓNOMOS Y NO AUTÓNOMOS

Un sistema dinámico se dice que es autónomo si este está representado por una

ecuación diferencial ordinaria de la forma:

Mientras que si el sistema dinámico es representado por una ecuación de la

forma se dice que es no autónomo.

INVARIANTES Y VARIANTES EN EL TIEMPO

Un sistema se dice que es invariante en el tiempo, si este no depende

explícitamente del tiempo, es decir si dada dos trayectorias que pasa por un

punto en diferentes tiempos tendrán la misma evolución con un desplazamiento

de tiempo, es decir:

, para todo . Si el sistema no cumple con la condición anterior se dice que es variante en el

tiempo3.

LINEALES Y NO LINEALES

Un sistema dinámico se dice que es lineal si la función F es una aplicación

lineal, es decir si satisface las siguientes condiciones:

i. .

ii. con .

Estudiar los sistemas dinámicos lineales resulta fácil ya que las soluciones a

dichos sistemas, están sujetos a la suma de soluciones sencillas (principio de

superposición). Para garantizar la existencia de soluciones de un sistema

dinámico se tienen herramientas fuertes como el teorema de existencia y unicidad

de Picard y para solucionar dichos sistemas existen varias técnicas como son la

transformada de Laplace, transformada de Fourier, etc. De otro lado también se

puede recurrir a métodos cualitativos. Si la función no satisface una de las

condiciones de linealidad decimos que el sistema es no lineal, algunos de estos

sistemas pueden comportarse de forma impredecible y complicada (caos) y el

Page 10: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

principio de superposición no se satisface.

2.4 JUSTIFICACION

Preguntarme, cuestionarme ¿de dónde viene el universo? ¿Cómo y por que

empezó? ¿Tendrá un final, y en caso afirmativo como será?. Esta son algunas de

las cuestiones de interés que se ha venido preguntando el hombre desde hace

muchos siglos, pero debido a la libertad del hombre y al interés de conocer la

verdad, permite que se preocupe por explicar la vida, para ello una alternativa es

pensar en el tiempo lo que establece a desarrollar una teoría que se encarga de

estudiar la evolución de los estados físicos, es decir su comportamiento a través

del tiempo (sistema dinámico).

Los sistemas dinámicos por ser una línea de investigación asociada a la

matemática un área tan diversa como extensa, esta investigación nace de la

necesidad de reconstruir el desarrollo e impacto de la práctica de investigación en

el área de los sistemas dinámicos, ya que ésta permite el desarrollo de diversas

disciplinas como la ingeniería (teoría de control, dinámica caótica, redes de

comunicación, robótica, etc), las ciencias económicas, entre otras.

La importancia de este estudio se centra en evidenciar la realidad de la

investigación en los sistemas dinámicos, a partir de la revisión de los documentos

bibliográficos y grupos y/o centros de investigación, su impacto y pertinencia en el

medio académico, describiendo matemáticamente el concepto de sistema

dinámico con aportes propios de los investigadores principales a través de

ejemplos, gráficas que permitan introducir al sujeto en la representación y

definición de los sistemas dinámicos y dotarle de los instrumentos adecuados

pertinentes que se acople a cada línea de investigación.

Page 11: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

2.5 OBJETIVOS

Objetivo general

Interpretar los documentos producto de estudios realizados por investigadores y

grupos de investigación de carácter nacional e internacional en el área de los

sistemas dinámicos, con el fin de reconstruir reflexivamente el saber acumulado

a través de la elaboración del estado del arte en esta área.

Objetivos Específicos

� Recopilar información histórica de los sistemas dinámicos, entendiendo su

procedencia, antecedentes y objetos de estudio que nos llevaron a concebir

lo que es hoy en día la teoría de los sistemas dinámicos.

� Rescribir matemáticamente los conceptos básicos asociados a sistemas

dinámicos a partir de su estructura natural.

� Indagar en Colombia y en el mundo los principales grupos y de

investigaciones relacionadas con los sistemas dinámicos, teniendo en cuenta

su producción, sus líneas de profundización y publicaciones.

� Consolidar en un documento la información histórica, conceptual y la

producción del conocimiento que se ha dado alrededor de los sistemas

dinámicos como línea de investigación de índole nacional e internacional.

2.7 METODOLOGIA

Enfoque Metodológico

El enfoque metodológico de la presente investigación es de tipo descriptivo

(Méndez, 2001); ya que para este estudio en particular, se pretende identificar las

características, describir e interpretar la posible asociación de las categorías de

análisis, como lo son los conceptos teóricos que fundamentan los sistemas

dinámicos y la producción del conocimientos a nivel nacional e internacional en

esta área.

Page 12: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

De acuerdo con lo anterior, en este tipo de investigación se emplea el método de

análisis, para caracterizar un objeto de estudio o una situación concreta y

señalar sus particularidades y propiedades, es decir, se refiere a definir cómo es

y cómo se manifiesta el objeto de estudio; además, especifica las propiedades

más relevantes de las personas, los grupos, las comunidades y los fenómenos

sometidos a exploración (Hernández, Fernández, 1991).

Para el desarrollo de esta investigación se emplearán referentes teóricos de los

sistemas dinámicos, que de manera descriptiva e interpretativa (inductiva) se

analizarán y organizarán conceptual y cronológicamente, posteriormente se

indagará sobre la producción del conocimiento que se ha dado en torno a esta

área, finalmente y de acuerdo con los hallazgos se elaborará una reconstrucción

interpretativa donde se sintetice el saber acumulado de los sistemas dinámicos

como línea de investigación y el impacto de la misma en la matemática

(deducción), las conclusiones que se puedan obtener de este proceso, se

basarán en las indagaciones iniciales del problema identificado como objeto de

estudio.

Méndez, Carlos. (2001). Metodología, Diseño Y Desarrollo Del Proceso De

Investigación. Colombia. Mac Graw Hill.

Hernández, R. Fernández C, Baptista, P. (2000). Metodología De La

Investigación. México. Mac Graw Hill.

Población

Por la naturaleza de esta investigación no se tendrá una población sino una

UNIDAD DE ANÁLISIS referida al desarrollo de la investigación en sistemas

dinámicos.

Fuentes de Información

La información que dará sustento teórico y metodológico al presente proyecto

provendrá de la revisión y análisis de fuentes secundarias basada en la

revisión bibliográfica de los principales centros de investigación como:

Colciencias, ACOFI, ICFES; sitios web (revista electrónica de didáctica de las

Page 13: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

matemáticas – Universidad Autónoma de Queretaro Departamento de

Matemáticas, Revista Lecturas matemáticas , Scientific Tecnhical Review) y

universidades nacionales e internacionales reconocidas por su recorrido en el

tema y libros asociados a : filosofía de la ciencia , sistemas dinámico, dinámica

no lineal, ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales.

Técnicas de Investigación

Con el propósito de adquirir información acerca de la realidad de los sistemas

dinámicos y dado el enfoque cualitativo de este proyecto, al ser de carácter

exploratorio e inductivo se usarán las técnicas de análisis y síntesis para

determinar la relación de las líneas de investigación, objetos de estudio y líneas

de profundización, esto a partir de las raíces mismas de los sistemas dinámicos.

El análisis y la síntesis permiten la descomposición del entorno de los sistemas

dinámicos en sus partes (líneas de investigación) observando las características

que integran su estructura para encontrar las relaciones, dependencias y

articulaciones que involucran esta totalidad, todo esto con el deseo de rehacer,

recomponer, reescribir y representar con mayor claridad el objeto de estudio.

Instrumentos

No aplica

Estrategias para el trabajo en campo

No aplica

Sistematización de la información

No aplica

Perspectiva analítica e interpretativa:

Inicialmente se estudiaran los textos que permitan conocer el lenguaje de los

sistemas dinámicos, con el fin de recolectar, organizar y registrar la información;

posteriormente se procederá a la selección, ordenamiento y a la redacción de la

información obtenida en lenguaje matemático, revisando continuamente los

registros que den como resultado otros temas de investigación.

Page 14: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

� Clark Robinson. An introduction to dynamical systems continuous and discrete. Pearson Prentice-Hall. Primera edición 2004. ISBN 0-13-143140-4.

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� Kuznetsov,Yu.A. Elements of applied bifurcation theory. Springer verlag, New

York, 1995, 1998, 2004. � Systems and bifurcations of vector fields. Springer-Verlag, New York, 1990.

Revised and corrected and reprint of the 1983 original. ISBN 0-387-90819-6.

� Miguel A. Martin, Manuel Moran, Miguel Reyes. Iniciación al caos-sistema dinámico. Editorial Síntesis. ISBN 84-7738-293-X.

� Morris W. Hirsch, Stephen Smale, Devaney L. Robert. Differential equations,

dynamical systems and linear algebra. 2004 Editorial Academic Press.INC. ISBN 0-12-34-9550-4.

� Devaney Robert L. An introduction to chaotic dynamical systems. Addison-

Wesley publishing company. Segunda edición. (1989). � Araceli Gutiérrez Llorente. Curso de Formación Continua en

Matematicas.UAM, 2004 – 05. � Anonimo.catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/…r…/capitulo 3 pdf. � Sotomayor Jorge. Soluciones de ecuaciones diferenciables ordinarias.

Proyecto de Euclides Impa. (1979) � Welington De Melo, Jacob Palis. Geometric theory dynamical systems. An

introduction. Springer-Verlag, New York-Berlin. Traslate from the Portuguese by A. K. Manning. ISBN: 0-387-90668-1. (1982)

� Loring W. Tu. An introduction to manifolds. Springer-Verlag, New York,. ISBN:

978-0-387-48098-5. (2008) � Jerrold E. Marsden, Tudor Ratiu. Manifolds, tensor analysis and applications.

Page 15: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

Springer-Verlag, New York. Tercera edición. ISBN: 0-201-10168-S. (2001) � Frank W. Warner. Foundations of differential manifolds and Lie groups.

Springer-Verlag, New York. ISBN: 0-387-90894-3. (1983) � John B. Conway. A course in functional analysis. Springer-Verlag, New York.

Segunda edición. ISBN: 0-387-97245-5. (1990) � Beer, Randall (2000). Dinamic Aproaches to cognititive science. Trends in

Cognitive Sciences, Vol.4, N°3, p.p. 91-98. � Clark, Andy. (2001). Mindware, Oxford University Press,New York. � Dery, Mark. (1998). Velocidad de Escape, Ediciones Siruela, Madrid. � Eliasmith, C. (2001). Attractive and in-discrete: A critique of two putative

virtues of the dynamicist theory of mind. Minds and Machines. N°11, p.p. 417-426

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dynamicist theory of cognition. Philosophical Psycology. Vol. 9 N° 4, p.p. 441-

463

� Hawking, Stephen, Penrose, Roger. (1996). Naturaleza del Espacio y el

Tiempo, Editorial Universitaria, Santiago.

� Stephen Hawking, Leonard Mlodinow. Brevísima historia del tiempo. Editorial

Crítica, S.L Barcelona España. 2005. ISBN: 9788484326373

� Jaques, Elliott. (1984). La Forma del Tiempo, Paidos Studio, Buenos Aires.

� Monjeau, Federico. (2004). La Invención Musical, Editorial Paidos, Buenos

Aires.

� Piaget, J.; Bresson, F.; Raisse, P. y otros. (1995). Introducción a la

Psicolinguística, Ediciones Nueva Visión, Buenos Aires.

� Prigogine, Ilya.(1997). El fin de las Certidumbres, Editorial Grupo Santillana,

S.A. (Madrid, España). Segunda edición julio 2001. ISBN: 9788430600250. � Schwartzmann, Félix. (2000). Historia del Universo y la Conciencia, LOM

Page 16: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

Ediciones, Santiago. � Curso de formación continúa en Matemáticas Módulo I. UAM, 2004-05 Araceli

Gutiérrez Llorente. � Nápoles Valdés, Juan E. Segura Negrón, Carlos. La historia de las

ecuaciones diferenciales contadas por sus libros de texto. Revista de electrónica de didáctica de las matemáticas. Octubre 2002 Revista No.2, pp. 33-57.

� Nápoles Valdés, Juan E. Las ecuaciones diferenciales ordinarias como

signos de los tiempos. Universidad de la Cuenca del Plata, Lavalle 50, 3400 Corrientes, Argentina.

� Marquis Pierre Simon de Laplace. A Philosophical Essay on Probabilities. � Lloyd, G.E.R. Magic reason and experience. Studies in the origin and

development of greek science. Cambridge, University Press. 1679. � Smith D.E. A source book and mathematics, New York, pp. 619 - 626. � Ince, E. Ordinary Differentials Equations, Dover, New York. 1926. � Ince, E. Integración de ecuaciones diferenciales ordinarias, Dover, New York.

1939. � Leibniz-Newton. El cálculo infinitesimal origen polémica. Editorial universitaria

de Buenos Aires.

Page 17: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

III. ELEMENTOS DE GESTIÓN

3.1 CRONOGRAMA GENERAL

Ver anexo 1

3.2 PRESUPUESTO

Ver anexo 2

3.3 FICHA RESUMEN HOJA DE VIDA

Ver anexo 3

3.4 RESULTADOS Y PRODUCTOS ESPERADOS CON SUS POTENCIALES

BENEFICIARIOS

El producto esperado es la recopilación de conocimiento dentro de la línea activa

de investigación en sistemas dinámicos de índole nacional e internacional,

representado por un escrito completo en el que se enuncia su historia y

producción de conocimientos de 5 años atrás.

RESULTADO ESPERADO BENEFICIARIOS

Comunidad universitaria Tomasina.

Publicación Universidades nacionales con desarrollos

de investigación en sistemas dinámicos.

Impactos esperados

Impacto esperado Categoría Plazo Supuestos

Este documento puede ser utilizado

como base conceptual para el

desarrollo de trabajos de

investigación nacional o internacional

entendiendo los sistemas dinámicos

Curricular 2 años

Page 18: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

desde el punto teórico matemático

entendiendo su objeto de estudio a

partir de sus orígenes y evolución.

Permitirá a la universidad Santo

Tomas a través de sus facultades

presentar propuestas de

investigación asociadas a las

diferentes líneas del conocimiento en

sistemas dinámicos.

Curricular 2

meses

a

Page 19: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

ANEXO 1

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

CONCEPTUALIZACIÓN INICIAL

Revisión bibliografica

Clasificación de los sistemas dinámicos

Sistemas dinamicos discretos

Sistemas dinamicos continuos

HISTORIA

Primera Etapa ( - 1890)

Segunda Etapa (1890 - 1950)

Tercera Etapa (1950 - )

FORMALIZACIÓN MATEMÁTICA

Ecuaciones diferenciales y sistemas dinamicos

Sistemas dinamicos

Generalidades

Estabilidad

Hiperbolicicad

Bifurcacion

Caos

REVISIÓN EN EL CONTEXTO NACIONAL E

INTERNACIONAL DE LA PRODUCCIÓN

INVESTIGATIVA

DISEÑO DOCUMENTO ESTADO ARTE

Cronograma de Actividades

Febrero Marzo Abril Mayo Junio JulioEtapa

Agosto Septiembre Octubre Noviembre

Page 20: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

ANEXO 2

FUENTES

RUBROS FINANCIABLES FODEIN-USTA CONTRAPARTIDA TOTAL

PERSONAL 0 27’000.000 27’000.000

EQUIPOS 0 0 0

SOFWARE 0 0 0

VIAJES 0 0 0

SALIDAS DE CAMPO 0 0 0

MATERIALES 58.275 50.000 108.275

MATERIAL BIBLIOGRAFICO 1’991.876,5 0 1’991.876,5

PUBLICACIONES Y PATENTES 0 0 0

SERVICIOS TECNICOS 0 0 0

TOTAL 2’050.151,5 27’050.000 29’100.151,5

GASTOS DE PERSONAL

FUENTES INVESTIGADOR FORMACIÓN

ACADEMICA

FUNCIÓN EN EL

PROYECTO

DEDICACI

ÓN

HORAS\SE

MANAL FODEIN-

USTA

CONTRAPAR

TIDA

TOTAL

GERMAN ESCOBAR PREGRADO,

CANDIDATO A

MAGISTER

INVESTIGADO

R PRINCIPAL

15 16’200.000 16’200.000

DIONICIO DALLOS PREGRADO,

CANDIDATO A

MAGISTER

INVESTIGADO

R SUPLENTE

10 10’800.000 10’800.000

TOTAL 27’000.000

MATERIALES JUSTIFICACIO

N

VALOR MATERIALE

S

CONTRAPARTID

A

VALOR

Revista Historia Matemáticas Vol.

29: Writing the History of

Dynamical Systems and Chaos

Longue Durée and Revolution,

Disciplines and Cultures

Bibliografía que

soporta el

desarrollo

histórico de los

sistemas

dinámicos.

$

58.275,00

Papelería,

fotocopias

$

50.000,00

$

50.000,00

Page 21: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

TOTAL $

58.275,00

TOTAL $

50.000,00

BIBLIOGRAFIA

ITEM JUSTIFICACION VALOR

AN INTRODUCTION TO DYNAMICAL SYSTEM.

Clark Robinson. 2004

Libro esencial para las definiciones

preliminares de ecuaciones diferenciales

ordinarias y sistemas dinámicos

$

192.400,00

DYNAMICAL SYSTEMS: STABILITY, SYMBOLIC

DYNAMICS, AND CHAOS. Clark Robinson. 1999

Libro esencial para las definiciones

preliminares en sistemas dinámicos

$

275.650,00

DIFFERENTIAL EQUATIONS, DYNAMICAL

SYSTEMS, AND LINEAR ALGEBRA. Morris W.

Hirsch, Stephen Smale. 2004

Libro esencial para entender sistemas de

ecuaciones diferenciales ordinarias lineales

y sistemas dinámicos

$

950.900,00

DIFFERENTIAL EQUATIONS, DYNAMICAL

SYSTEMS, AND AN INTRODUCTION TO CHAOS.

Morris W. Hirsch, Stephen Smale, Devaney L.

Robert. 2003

Bibliografía esencial para la

conceptualización de caos

$

159.377,50

NONLINEAR DIFFERENTIAL EQUATIONS AND

DYNAMICAL SYSTEMS.

Libro esencial para las definiciones

preliminares de ecuaciones diferenciales

ordinarias y sistemas dinámicos

$

105.450,00

NONLINEAR OSCILLATIONS, DYNAMICAL

SYSTEMS, AND BIFURCATIONS OF VECTOR

FIELDS. Jhon Guckenheimer, Philip Holmes.1983

Libro esencial para la conceptualización de

bifurcación.

$

138.750,00

INTRODUCTION TO APPLIED NONLINEAR

DYNAMICAL SYSTEMS AND CHAOS. Stephen

Wiggins. 2003

Libro esencial para la conceptualización de

caos.

$

169.349,00

EL FIN DE LAS CERTIDUMBRES. Ilya Prigogine.

2001

Bibliografía que soporta el desarrollo

histórico de los sistemas dinámicos.

$

45.000,00

BREVISIMA HISTORIA DEL TIEMPO. Stephen

Hawking. 2006

Bibliografía que soporta el desarrollo

histórico de los sistemas dinámicos.

$

39.000,00

HISTORIA DEL UNIVERSO Y LA CONCIENCIA.

Felix Schwartzmann. 2005

Bibliografía que soporta el desarrollo

histórico de los sistemas dinámicos.

$

11.007,50

DYNAMICAL SYSTEMS AND CHAOS Libro escencial para la conceptualización de

caos

$

138.657,50

TOTAL $

1.991.876,50

Page 22: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

ANEXO 3

Hoja de vida Germán Fabián Escobar Fiesco

Page 23: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

Hoja de vida Dionicio Pastor Dallos Santos

Page 24: I. LINEAS DE INVESTIGACIÓN

3.5 CARTA DE APROBACIÓN Bogotá, Martes 23 de Noviembre de 2010

Doctor

OMAR PARRA ROZO

Director

Unidad de Investigación y Postgrados

Universidad Santo Tomás

REFERENCIA: ESTADO DEL ARTE EN SISTEMAS DINÁMICOS

Cordial saludo,

De manera atenta me dirijo a ustedes para dar mi aprobación al proyecto en referencia en

relación a las partidas correspondientes en cuanto a horas nómina y materiales que se

relacionan a continuación:

GASTOS DE PERSONAL

FUENTES INVESTIGADOR FORMACIÓN

ACADEMICA

FUNCIÓN EN EL

PROYECTO

DEDICACIÓN

HORAS\SEMAN

AL FODEIN-

USTA

CONTRAPARTID

A

TOTAL

GERMAN ESCOBAR

PREGRADO, CANDIDATO A MAGISTER

INVESTIGADOR PRINCIPAL

15 16’200.000 16’200.000

DIONICIO DALLOS PREGRADO, CANDIDATO A MAGISTER

INVESTIGADOR SUPLENTE

10 10’800.000 10’800.000

TOTAL 27’000.00

0

MATERIALES CONTRAPARTIDA VALOR

Papelería, fotocopias, esferos. $ 50.000,00 $ 50.000,00

TOTAL $ 50.000,00

Sin otro particular. MONICA YASMIN RUEDA PINTO Directora Departamento Ciencias Básicas