Blog de robótica e inteligencia artificial

12/23/2013

Beckham y la ciencia

Una de las noticias que más combulsión causará esta semana en España es el anuncio de la UE de abrir investigación a 7 clubs de fútbol españoles por presuntas ayudas públicas ilegales (fuente, una entre las mil que han copado la Red).

Sin embargo, en el artículo de hoy pretendo recordar que no es la única noticia de este tipo, y quisiera recordar o presentar (a quien no la conozca) la ley Beckham (que fue el primero que se acogió a dicha ley). Ley Beckham para los amigos, Ley 35/2006 para los especialistas, que entró en vigor en 2007.


¿En qué consistía todo esto? Básicamente era una medida fiscal favorable a que extranjeros de alta cualificación vinieran a empresas españolas, y para ello se crearon unos buenos incentivos fiscales. Concretamente, permitía a los residentes fiscales en España tributar como no residentes al tipo general del 24% en lugar del 43% al que se aplican a los contribuyentes residentes con rentas superiores a los 120.000 euros y ahora del 45% para quienes ganan más de 175.000 euros. Es decir, esto favorecía un régimen fiscal de los extranjeros emigrados a España frente a los nacionales. Se les permitía durante 5 años (fuente).

La exministra Salgado insistía en que esa ley servía para atraer científicos, aunque la cruda realidad es que básicamente esa ley terminó no atrayendo a ese tipo de profesionales, sino a futbolistas (fuente). El contrato de un científico extranjero de nivel podría llegar como mucho a los 100.000€/año. Lo único positivo es que la ley podría ayudar a atraer talento extranjero por facilitar que los foráneos tributen al 24% durante los primeros cuatro años (fuente).

Para acogerse a esta ley, se tenían que cumplir los siguientes requisitos: no haber residido en España durante los últimos diez años anteriores al desplazamiento al territorio español y que este desplazamiento fuera a consecuencia de un contrato de trabajo, y esta labor se desarrollase en España, no pudiendo superar las rentas que obtuviera en el extranjero el 15% del total de retribuciones.

Entonces, cuando los políticos se dieron cuenta de que esa ley básicamente se empleaba en el ámbito futbolístico, decidieron anularla mediante el Real Decreto 687/2005. En esa modificación, se excluyeron a los profesionales que ganasen más de 600.000€, y se pasó de tributar del 24% al 43%. Los futbolistas amenazaron con irse a la huelga (fuente). El gobierno lo desoyó, pero sin embargo, los trabajadores que habían firmado contrato antes del 1 de enero de 2010 no fueron afectados.

Por aquel entonces, la tributación en otros países era la siguiente: Alemania 45%, Inglaterra 50% e Italia al 43%. Es posible que por esta razón, durante esta época vinieron a La Liga Española Beckham, Ronaldinho, Agüero, Cristiano, Ibrahimovic, Cristiano Ronaldo, Kaká...

Ahora el problema está en las renovaciones de los contratos, como se puede leer aquí.
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12/21/2013

2013, un año de lectura

En el blog no han tenido cabida  artículos de este estilo, en parte porque ningún año ha sido tan prolífico como éste en cuanto a literatura. Desde hace un tiempo, el libro que estoy leyendo (como medio de distracción) lo indico en el blog. En este articulo viene un listado de las obras que han ido saliendo y alguna pequeña opinión:

El Arca de la Alianza (Tudor Parfitt)
No me gustó mucho. Una novela con el Arca de la Alianza como argumento principal, en el que se investigan los orígenes y los movimientos de las civilizaciones en la época en la que se le perdió la pista.


Cisma (Jesús Bastante Liebana)
Entretenido. Es otra novela histórica en la que la ficción se cruza con la historia con la revolución de Lutero como hilo conductor. A mí, que me gusta la historia bien contada, no me disgustó.


El día que lloró Nietzsche (Irvin Yalom)
Una novela muy bien contada. Al principio un poco repetitiva, pero un final trepidante y que me entusiasmó. Es una novela histórica en la que las ideas y pensamientos de Nietzsche se mezclan con una historia ficticia. Recomendable.


Mala Farma (Ben Goldacre)
Ben Goldacre es uno de los grandes enemigos de las farmacéuticas y malas prácticas médicas. Este libro era una secuela esperada de su libro Mala Ciencia, el cual tuvo mucho éxito. En este sin embargo, ha empeorado un poco en mi opinión, y os recomiendo leer las reseñas de otros blogueros para entender lo que quiero decir.


Tercera Revolución Industrial (Jeremy Rifkin)
En general no me gustó y no comparto mucho sus ideas. Son un poco idealistas, y tampoco me gusta su estilo de transmitirlas en el libro. @elbuhodelblog me dio alguna idea extra sobre este autor, y yo hice mi reseña aquí.


Muy bueno, y para hablar con propiedad del tema de seguridad informática, conocer su espíritu e historia original, y entender algunas cosas de la industria digital de hoy en día. Hice reseña aquí. Me llevó bastante tiempo y la lectura es bastante densa, es como un libro de consulta.


When the lights went out (David Nye)
Un libro atípico. Creo que con este comenzó mi tendencia de este año de leer libros con tinte didáctico. Este libro sorprende un poco, y habla sobre todo de los efectos sociales y políticos que tenían los apagones. Está muy centrado en los Estados Unidos, y echo en falta detalles técnicos sobre el por qué de los apagones. De lo más curioso del libro es la percepción socio-económica de la electricidad y cómo ensayaban las ciudades con apagones para defenderse de ataques aéreos. Me esperaba otra cosa.


Cuando la criptografía falla (Arturo Quirantes)
Un gran libro, obra de @elprofedefisica. Explica con rigor y gran amenidad conceptos de criptografía a lo largo de la historia, cómo está cifrado el móvil y otras comunicaciones, qué debemos de considerar seguro y qué no, la máquina Enigma de la IIGM y un sinfin de buenas historias.


El cisne negro (Nicholas Taleb)
Este libro me lo recomendó @edocet, se lo escuché también a @medicorazon y me lo regaló @omalaled :-). Es uno de los libros que recomendaría como lectura obligatoria. Explica el concepto de cisne negro, que no voy a desvelar aquí, y aunque los últimos capítulos sí que son muy repetitivos, el libro me gustó.


Rumbo al Cosmos (Javier Casado)
Este libro es gratuito, y repasa historia, técnica y política espacial de una manera muy entretenida y técnica. Habla de las órbitas de los satélites, presupuestos, problemas a la hora de lanzar un cohete... un libro totalmente recomendable para quien se quiera iniciar en la astronáutica.


España contra pronóstico (Miguel Ángel Aguilar)
Este libro no me gustó mucho, y son básicamente una descripción de hechos históricos desde la Transición española hasta nuestros días para explicar cómo estamos hoy. Sin embargo, el libro es totalmente subjetivo y sesgado a las ideas del autor. Es como un editorial de periódico muy largo.


La costilla de Dios y otros relatos del final (Miguel Santander)
Ciencia-ficción de la buena, a cargo de @migusant. Hablé de ello aquí.


La vieja guardia (John Scalzi)
Es otro libro de ciencia-ficción. John Scalzi es un autor clásico, y el libro me gustó. Trata sobre la raza humana y la necesidad de ir a conquistar otros planetas antes de que nos conquisten a nosotros. @inerciacreativa me lo recomendó y no se ha equivocado.


Breve historia de la incompetencia militar (Ed. Strosser, M. Prince)
Uno de los mejores libros que he leído. Trata sobre distintos conflictos bélicos y las decisiones y estrategias estúpidas que hubieron, tanto desde el punto de vista político como el militar. Como hay un montón de batallas, da igual por cuál se comience o por cuál se termine. Buen libro.


¿Qué ven los astronautas cuando cierran los ojos? (Antonio Martínez Ron)
Espero que hayáis pedido este libro del amigo @aberron, cuyo período de crowdfunding terminó esta semana. Yo leí una versión que puso a la venta en septiembre en Naukas Bilbao, y ésta es mi reseña.


Un libro para releer. Es un libro bastante técnico, y la novedad es que representa uno de los primeros trabajos en los que se intentaron modelar ecuaciones para el planteamiento de la estrategia de combate. Es decir, una fórmula que te permita ganar batallas.


He leído bastante de ergonomía este año, pero destaco Cockpit: An Illustrated History of World War II Aircraft InteriorsFighting Cockpits 1914-2000: Design and Development of Military Aircraft Cockpits como recomendables para quien quiera aprender un poco de esta disciplina e historia.

En la mayoría de estas obras, me ha acompañado mi Kindle, y en otras, era ejemplar de papel. Tengo una libreta con muchos libros pendientes, algunos de los cuales espero conseguirlo en 2014, como:
- Neurociencia para Julia (Xurxo Mariño)
- Science of Mechanics (Ernst Mach)
- Crimen y castigo (Dostoiewski)
- Hacker épico (Alejandro Ramos y Rodrigo Yepes)
- Los Numerati (Lorenzo Martínez)
- Ronin (Francisco Narla)
- Los productos naturales, ¡vaya timo! (José Miguel Mulet)

y muchos más. Vuestras recomendaciones son bienvenidas.




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12/12/2013

11/30/2013

Reseña de "¿Qué ven los astronautas cuando cierran los ojos?"

En la blogosfera, desde hace 10 años, decir @aberron significa decir que probablemente leerás una historia sobre ciencia que probablemente te sorprenderá. Así lleva haciéndolo casi a diario, principalmente a través de su blog Fogonazos, y ahora también a través de otros medios, como Quo, Jot Down, Libro de Notas o Yahoo.

En las últimas semanas, puso en crowdfunding una cuidada colección de algunas de sus mejores historias en el libro ¿Qué ven los astronautas cuando cierran los ojos?



Si queréis conocer por qué unos pescadores sobrevivieron en un mar helado durante horas, y fallecieron de repente tras tomar una bebida caliente, o qué hacía la CIA en la época de la guerra fría con algunos magos y otras sustancias, o episodios curiosos con algunas cámaras de vigilancia de Londres, muchas anécdotas espaciales y fenómenos del cerebro que no os esperabais... no os podéis perder el libro. 

Al igual que la mayoría de sus historias, son textos cortos buscando siempre la sorpresa o el asombro del lector. Se intenta demostrar que no hace falta buscar misterio en historias inventadas, sino que la ciencia está llena de misterios que tenemos a nuestro alcance. Eso sí, con garantía de rigor científico.

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11/23/2013

Motor pseudo-adiabático con hasta 70% rendimiento. No me lo creo

Esta semana han aparecido en algunas webs especializadas del motor (1, 2) la noticia de que un preparador de motores escandinavo ha conseguido modificar un motor de combustión hasta convertirlo en adiabático y conseguir unos rendimientos de hasta el 70%. La empresa en cuestión se llama RTU y lo explican en esta página, mezclado con bastante marketing. No os perdáis el siguiente vídeo.




A este motor le ha llamado eFone. La base para tener dudas sobre el récord de eficiencia que anuncia el fabricante es la termodinámica. Además, puede que haya que coger la frase con pinzas, y que la publicidad engañosa esté en hasta, tal y como dicen en Motorpasionfuturo

Los rendimientos habituales en máquinas térmicas son del orden del 30%. Más de la mitad de la energía se va en pérdidas de calor, fricción o gases de escape. Los motores están caracterizados por el ciclo Otto, cuyo dibujo ideal es el siguiente:


Donde los puntos 1, 2, 3, 4 y 5 son los siguientes puntos de funcionamiento de los motores:


Aquí hay un buen gif del proceso completo. Sin embargo, la realidad es que este ciclo suele ser así en los motores reales:


Vamos a explicar las distintas gráficas. El ciclo Otto es un derivado del ciclo de Carnot, solo que en Carnot vamos a tener 2 temperaturas únicamente, y en el Otto, 4. Y es una de las claves para el rendimiento. El ciclo Otto ideal supone una compresión y una expansión adiabática, es decir, donde el intercambio de calor es nulo y estamos haciendo un trabajo en un sistema. Esto en condiciones reales es prácticamente imposible, de ahí que la empresa RTU haya denominado a su motor pseudo-adiabático, donde se presupone que el intercambio de color es despreciable.

El rendimiento del ciclo Otto viene definido por:


donde Qh es el calor que se aporta en el paso de ignición y Ql es el calor que se pierde en el de expansión al ser un ciclo abierto (tiene tubo de escape y admisión de aire fresco), es el calor para enfriar los gases de escape hasta la temperatura ambiente. Si sustituimos estos términos por sus fórmulas ideales:


Y si seguís las breves operaciones de esta página, veréis que la curva de rendimiento del ciclo Otto tiene esta pinta, donde el rendimiento es totalmente dependiente del ratio de compresión (V1/V2). Se puede aumentar el rendimiento a costa de aumentar ese ratio (como hacen los turbocompresores), pero al mismo tiempo se aumenta la T2, y si llega a ser muy alta, la mezcla explotará sin ayuda de la bujía y en un punto indeseado del ciclo



Esto es la teoría. ¿Qué promete la empresa RTU? Se puede ver en el siguiente vídeo:

Parece que la clave está en un enfriamiento que hay en el proceso de ignición. Es decir, del paso 2 al 3 del gráfico del ciclo Otto. La propia empresa afirma en su web que esta técnica está patentada en Estados Unidos según la patente #6,282,898. Esta aparece aquí, y de ella rescato las siguientes partes textuales (el texto con los gráficos los tenéis aquí), y en las siguientes líneas intentaré explicar qué dice:

1. El invento se basa en mantener una temperatura suficientemente baja y una presión suficientemente alta durante la etapa de admisión que evite la pre-ignición (que la gasolina explote sin bujía).

2.  La alta presión durante la etapa de admisión se consigue gracias al compresor. Hay que aplicar la suficiente para asegurarse un ratio de compresión de 10:1. La expansión del gas al acceder a la cámara de combustión ha de bajar la temperatura lo suficiente para evitar la pre-ignición.

3. Se han detectado tensiones mayores en los anillos de los pistones, de ahí que haya sido necesario reforzarlos. El material empleado ha sido un composite metal-cerámico con un contenido de un 20% de carburo de silicio, similares a los usados en la Formula1.

4. Modo de operación: los gases de la salida de escape (28) pasan por una turbina (30) antes de la descarga, y de esta turbina se lleva a un compresor (32), que comprime el aire y lo lleva al punto de admisión (26). En condiciones normales, podría haber un intercooler entre 32 y 26, pero en la invención se ha visto innecesario.



5. Hablando llanamente: las características del turbo son las necesarias para introducir suficiente aire en el pistón de manera que antes de la ignición, el aire supere aproximadamente las 10 atmósferas de presión cuando pase por el elemento de admisión (18). A continuación, se pretende una expansión adiabática del gas a través de la válvula de admisión y del aporte del combustible en forma de vapor. A continuación, tras el chispazo, habrá una caída de presión grande (fase de expansión) de manera casi adiabática y que bajará las temperaturas, logrando una mayor eficiencia térmica.

Tal y como se puede ver, la patente es ambigua, ya que apenas ofrece cifras, y la información es muy general para ser capaz de afirmar que se obtienen rendimientos de hasta el 70%. Así que yo sostengo que eso es marketing.




Fuentes: 1, 2, 3
La mayoría de imágenes han sido extraídas de aquí.
Información sobre Carnot: 1 y 2
Comparación entre ciclo Otto y ciclo Carnot: 3
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11/20/2013

Los jueces y las leyes de la física

El año pasado, @ferfrias me dio a conocer la historia en la que en 1897 el Estado de Indiana intentó aprobar como valor de π el número 4, o que el Senado de Illinois devolvió a Plutón a la categoría de planeta en 2009.

En esta entrada, contaré lo que le está pasando a Google durante los últimos años a cuestas con la discusión de qué tipo de onda es la WiFi. En 2010, varios diarios alemanes declararon que los Google Street View Cars (los coches que sacan fotos para luego hacer los mapas) además de sacar fotos, también estaban escaneando y registrando las direcciones MAC públicas y conexiones WiFi, y hubo un poco de histeria social, ya que esa supuesta captura había ocurrido desde 2008 y estaría violando leyes fundamentales de privacidad.



Google aceptó las acusaciones y reconoció que había escaneado algunas redes abiertas, tal y como dice en su blog oficial. De hecho, su equipo de hardware fue auditado y encontraron que algo no funcionaba exactamente como ellos pensaban, y en abril de este año, Google fue multado por esos hechos con 145.000€.  Francia impuso una multa muy parecida en 2011. 

Hasta aquí todo tiene un sentido lógico. Sin embargo, a partir de entonces la gente se volvió más susceptible aún (y eso que todavía no sabíamos nada de la NSA), y un juez estadounidense tuvo que juzgar si el gigante tecnológico estaba incurriendo en un delito según el Acta de Privacidad de Comunicaciones Electrónicas (ECPA). Concretamente, se juzgaba si Google estaba pinchando la señal, ¡algo que es totalmente ridículo! (en inglés, el término es wiretapping, y se refiere a la escucha de llamadas ajenas). Y ahora viene lo más rocambolesco: el juez dictaminó que no es delito escanear una señal que es abierta al pública (comunicación de radio), pero se empeña en afirmar que el WiFi no es una comunicación de radio, basándose en el hecho de que la ECPA se redactó antes de la aparición del WiFi, pero eso no garantiza que sea una onda de esta naturaleza. En este link tenéis la sentencia y un resumen de lo que ocurrió.

Comenté el asunto hace tiempo en Twitter, y @ferfrias, profesional del derecho, me explicó esto:

Google apeló la sentencia, pero un tribunal superior en septiembre de este año ha dado la razón al primer juez (fuente, o aquí, visto por TVE). Cualquiera que sepa un mínimo de tecnología, entiende que cuando nosotros mismos nos conectamos a una red WiFi, estamos escaneando también las de alrededor, ya que estamos buscando la más apropiada para conectarnos. Además, probablemente a Google le fuera más útil capturar WiFi para triangularizar la localización (por ejemplo, lo hace Skyhook) que para intentar tener datos delicados. Y cualquiera que sepa ese mínimo de tecnología, se escandalizará con lo que la web techdirt explica:

the court seems to rely on the claim that most radio communications are "auditory" (i.e., involving sound) and thus data transmissions are somehow not radio. Seriously. This statement is so uninformed and flat out wrong that it's kind of shocking the court made it. Specifically the ruling says that the "telltale signs" of "radio communications" are that they're (1) "auditory" and (2) "broadcast" and then says it doesn't even need to consider whether or not WiFi signals are broadcast, since the fact that they're not auditory means they don't even have to consider that fact. Seriously. Read this and try not to bang your head on the nearest desk or wall:

We need not reach the question of what exactly constitutes a "broadcast" because the Wi-Fi transmissions in question were not predominantly auditory.

Google también accedió a entregar a los distintos gobiernos los paquetes de datos que había capturado. Eso sí, también le cascaron multas en varios estados de EEUU también a cuento del Street View Car.

Hasta aquí los hechos legales. Sin embargo, he encontrado dos opiniones técnicas que desmienten lo que dicen estos dos jueces. Uno corre a cargo del blog Errata Security, y el otro, a cargo de @chemaalonso, a quien leo con asiduidad y os lo recomiendo. En el caso del español, lo que dice básicamente son dos cosas:
1) en un minuto y poco, apenas da tiempo a recoger datos sustanciales para ser reconstruidos como información sensible
2) parte de la culpa de que haya información sensible por ahí es de los propios usuarios, que tienen que aprender a fortificar sus redes WiFi.

Por cierto, espero que después de haberla visto escrito tantas veces en este texto, os hayáis fijado que se escribe WiFi o Wi-Fi. Realmente, la más correcta es Wi-Fi, pero nos hemos acostumbrado a WiFi por su parecido a HiFi.




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11/17/2013

Reseña de La Costilla de Dios

El último libro que he leído ha sido La Costilla de Dios, del bloguero de ciencia y autor de literatura de ciencia ficción, @migusant (alias Miguel Santander). Por si no fuera poco, Miguel es astrofísico, y sin lugar a dudas que eso se ha notado en su obra.


La Costilla de Dios es una historia las sociedades, dioses, deidades y cómo representan a los distintos pueblos, a menudo como símbolos bélicos. Es una historia que se lee bastante rápido, y sobre todo me ha llamado la atención el estilo literario, que sorprende un poco y busca la complicidad del lector, como a estar atento a las relaciones entre los distintos personajes o a los flashbacks en el tiempo.

La Costilla de Dios no es la única obra que está incluída, sino que tal y como se lee en la portada, hay otros relatos del final, entre los cuales hay historias de abandonos de hijos, ficción para crear una raza superior, científicos locos o viajes a Marte desde un punto de vista muy humano (la que a mí más me ha gustado). Eso sí, la mayoría de ellas salpicadas de distintas teorías que sí que tienen base científica real.

En resumidas cuentas, os la recomiendo a todos los amantes de la buena lectura y aficionados a la ciencia-ficción.
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11/14/2013

Ciencia, la frontera sin fin

In a letter dated November 17, 1944, President Roosevelt requested my recommendations on the following points:

(1) What can be done, consistent with military security, and with the prior approval of the military authorities, to make known to the world as soon as possible the contributions which have been made during our war effort to scientific knowledge?

(2) With particular reference to the war of science against disease, what can be done now to organize a program for continuing in the future the work which has been done in medicine and related sciences?

(3) What can the Government do now and in the future to aid research activities by public and private organizations?

(4) Can an effective program be proposed for discovering and developing scientific talent in American youth so that the continuing future of scientific research in this country may be assured on a level comparable to what has been done during the war?




Esta fue la carta que Vannebar Bush remitió al presidente de Estados Unidos ante la petición de este último de que realizase un informe de la ciencia respecto a los 4 puntos que se citan al principio del blog. En ese momento, Vannebar Bush dirigía la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico, tras haber destacado en distintas aportaciones de ingeniería y haber pasado por distintos puestos de dirección de relevancia en el MIT y la Universidad Carnegie (fuente).

Hoy no es muy recordado en la historia de la IIGM, pero políticamente fue uno de los pensadores más influyentes. La popular revista Collier's estadounidense le describió como el hombre que podía ganar o perder la Guerra, y Wired lo ha definido como he essentially invented the world as we know it: not so much the things in it, of course, but the way we think about innovation, what it means, and why it happens (fuente).

Podríamos hablar extensamente sobre este interesante personaje, pero en este artículo del blog me limitaré a copiar algunos extractos del informe que redactó como respuesta al presidente Roosevelt. El documento se tituló Science, the Endless Frontier. Hoy en día sigue teniendo vigencia como base de cómo tratar la ciencia en la sociedad. Las cartas y el informe se pueden leer íntegras aquí.


Scientific Progress is Essential
Our population increased from 75 million to 130 million between 1900 and 1940. In some countries comparable increases have been accompanied by famine. In this country the increase has been accompanied by more abundant food supply, better living, more leisure, longer life, and better health. This is, largely, the product of three factors - the free play of initiative of a vigorous people under democracy, the heritage of great national wealth, and the advance of science and its application.

Science Is a Proper Concern of Government
It has been basic United States policy that Government should foster the opening of new frontiers. It opened the seas to clipper ships and furnished land for pioneers. Although these frontiers have more or less disappeared, the frontier of science remains. It is in keeping with the American tradition - one which has made the United States great - that new frontiers shall be made accessible for development by all American citizens.

Science and Jobs
One of our hopes is that after the war there will be full employment, and that the production of goods and services will serve to raise our standard of living. We do not know yet how we shall reach that goal, but it is certain that it can be achieved only by releasing the full creative and productive energies of the American people.

Surely we will not get there by standing still, merely by making the same things we made before and selling them at the same or higher prices. We will not get ahead in international trade unless we offer new and more attractive and cheaper products.

The Importance of Basic Research
Basic research leads to new knowledge. It provides scientific capital. It creates the fund from which the practical applications of knowledge must be drawn. New products and new processes do not appear full-grown. They are founded on new principles and new conceptions, which in turn are painstakingly developed by research in the purest realms of science.

Nature of the Problem
The responsibility for the creation of new scientific knowledge rests on that small body of men and women who understand the fundamental laws of nature and are skilled in the techniques of scientific research. While there will always be the rare individual who will rise to the top without benefit of formal education and training, he is the exception and even he might make a more notable contribution if he had the benefit of the best education we have to offer.

Publication Should Be Encouraged
We should get this scientific material to scientists everywhere with great promptness, and at as low a price as is consistent with suitable format. We should also get it to the men studying overseas so that they will know what has happened in their absence.


No se puede separar la creación de Sillycon Valley, la WWW, y a personajes como Steve Jobs y Bill Gates sin la influencia de Bush. En algunos sitios, a Bush se le considera el ingeniero de la guerra, ya que una persona de su valía ocupó distintos cargos en instituciones de desarrollo bélico. Sin embargo, prefiero quedarme con la idea de que sus intenciones eran otras más allá de emprender guerras.
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11/01/2013

Si yo quisiera montarme un negocio de Tacocóptero...

Supongo que a estas alturas, muchos geeks como yo sabrán qué es el TacoCopter, pero por si acaso, ahí va una completa explicación. Tras ese paso, vino el Burrito Bomber. En los últimos meses se han popularizado todo tipo de repartos con drones, como el de pizzas, ropa de lavandería, o devolución de libros.



De momento, estoy firmemente convencido de que es más publicidad que intenciones reales de modelos de negocio, pero bueno, yo de entrada ya me he hecho con mi propio cuadricóptero:



Se trata de un cuadricóptero montado a partir de piezas de Hobbyking (para mí el mejor proveedor de aparatos de radiocontrol), y todo esto ha sido financiado por el Depto de Física de la UPV/EHU (Grupo de Investigación de Enseñanza en la Física). En mi galería de Flickr hay muchas más fotos acompañadas de notas, que describen cómo ha sido el montaje de todo esto.

Este drone se exhibirá, acompañado de una pequeña charla, en la Semana de la Ciencia de Donostia, los días 8 y 9 a las 11.30 de la mañana. En este artículo y en la charla, me voy a centrar exclusivamente en drones de uso civil o doméstico, dejando a un lado su empleo como armas bélicas.

El aeromodelismo y la fabricación de multicópteros cada vez es una afición más extendida, y os la recomiendo, ya que los conceptos de electrónica, control y programación que se pueden aprender con estos son muy diversos y entretenidos. El año pasado y este están siendo su época de expansión, y en el que hay que hacer frente a todos los problemas legales que plantea, como la masificación de drones para uso civil o doméstico. Eso es todo un mundo.

Para empezar, el TacoCopter no es viable por impedimento legal. Tal y como reconoció en el Huffington Post uno de los autores de la idea: 

Current U.S. FAA regulations prevent ... using UAVs [Unmanned Aerial Vehicles, like drones] for commercial purposes at the moment," Simpson said over Gchat. "Honestly I think it's not totally unreasonable to regulate something as potentially dangerous as having flying robots slinging tacos over people's heads ... [O]n the other hand, it's a little bit ironic that that's the case in a country where you can be killed by drone with no judicial review.


Ahora mismo, no hay restricciones para aplicaciones de ocio y para las militares. Recordemos que la FAA es dependiente del Depto de Transporte de Estados Unidos. Esto se espera que cambie en 2015, gracias a la Federal Aviation Administration Drones Act, que permitirá que los aviones comerciales y los drones compartan el mismo espacio aéreo. De hecho, la FAA ha recibido ya peticiones de 37 estados pidiendo que haya zonas de test en las que se levante la prohibición de estos drones comerciales. En AUVSI tenéis esta interesante reflexión sobre la integración de drones en el espacio aéreo.

Las leyes están tomando forma ahora. Hay una curiosa contada aquí: un hombre hizo fotos a un campus de Virginia con su drone, y vendió esas fotos a una agencia de publicidad. Esa operación fue clasificada como comercial, y la FAA le multó al autor de las fotos con 10.000$. Aunque está visto que la ley no es igual para todos, ya que el FBI lleva usando drones para vigilancia desde 2006. En este vídeo se plantean todas las dudas legales a resolver para usar los drones en misiones de rescate.

Sin embargo, en Canadá, ahora mismo la ley parece que permita aplicaciones infinitas de los drones. O en Japón, donde los UAVs comerciales llevan en uso 20 años. En España, el gobierno prepara un decreto sobre las aplicaciones de los multicopteros y UAVs. Del documental que he linkado he sacado una buena frase: ¿os imagináis que hubieran prohibido el fuego a los primeros hombres, solo porque el primero se quemó?

La ley tiene que responder a ciertas ambigüedades. Por ejemplo, imaginemos que tengamos drones repartiendo pizzas por decenas en una ciudad. Lógicamente, podrían tener cámaras y grabar a los ciudadanos. ¿Pero un ciudadano cuando sale a la calle debe estar protegido frente a esta privacidad? ¿o damos por hecho de que el espacio público es propenso a esas situaciones, y que yo ahora puedo seguir a una persona con cámara en mano y fotografiarla? ¿Por qué no nos planteamos que los repartidores de pizza que circulan en moto ahora se fijan en qué hacemos? En la conservadora Texas, está pendiente por aprobar como delito el hecho de sacar imágenes de una persona sin su consentimiento.

Sin embargo, también en esto hemos de detallar. Parece que no se regulará de la misma manera los UAVs que transporten una cámara y sean capaces de realizar imágenes en primera persona (FPV, First Person View) que las VLOS (Visual Line of Sight), donde la persona solo cuenta como mucho con la ayuda de unas gafas para no perder de vista su aparato. De hecho, en el apartado 4 de este documento se especifica que ha habido una petición para que los aparatos VLOS estén exentos de las leyes de la FAA. Este mismo organismo y la AMA (Academy of Model Aeronautics) han publicado unas guías de uso recomendado que se basa en las siguientes orientaciones:

- Nunca volar por encima de 400 pies (unos 120m)
- Nunca sobrevolar una zona poblada
- Siempre volar el aparato de manera que no pierdas contacto visual con él (VLOS).
- Si vuelas en modo FPV, ten alguien al lado tuyo que sea capaz de ver el aparato VLOS.
- No volar a 3 millas de un aeropuerto
- No volar para beneficios comerciales.

Este es el mapa de los lugares donde hay legislación sobre drones, y el blog de relaciones públicas de la AMA es probablemente un buen sitio de ver actualizaciones de leyes sobre este tema.


Otro posible problema es la asignación de frecuencias para operar estos aparatos. Ahora mismo, por lo menos en España, la orden ITC/332/2010 indica:


Sin embargo, la emisora de mi drone emite en 2.4GHz, ¿cómo es posible?



Tal y como dice @axebra, las bandas de frecuencia libres se pueden usar siempre que se cumplan las normas de ocupación de canal. Además, el mismo artículo del BOE dice:


¿Cuáles son las motivaciones de legalizar todo esto? El escenario de aplicaciones que plantean los drones permiten lograr una mayor eficiencia, ser más seguros y más baratos. Por ejemplo, un pequeño drone se podría usar para hacer una mapa topográfico de un área de cultivo, y según eso, que eche el pesticida a una distancia mucho menor que lo que lo hace un avión (el avión es un método muy poco eficiente). También se podría usar para la inspección de instalaciones peligrosas (restos de catástrofes naturales, sitios de difícil acceso, lugares expuestos a radiación, edificios en ruinas, etc). O se pueden emplear como elementos de vigilancia móviles. Ahora mismo se están usando en aplicaciones petrolíferas (fuente), y esto tiene mucho potencial económico.

Creo que el uso de drones en grabación de programas acompañado del hecho de que cada vez serán más fáciles de usar ayudarán a que estos aparatos penetren en la sociedad y los veamos en unos 10 años como artículos normales. Creo que junto a la tecnología 3d printing y la wearable technology (como las Google Glasses) serán las que cambien el panorama industrial.



ACTUALIZACIÓN (14 nov)
Finalmente, en la sesión de la Semana de la Ciencia también enseñé un LadyBird de Walkera, un drone listo para volar nada más sacarlo de la caja que me sorprendió gratamente.



y el vídeo resultado de esta experiencia, ha sido el siguiente:




Por cierto, he visto que XHeli vende un modelo muy aproximado del drone que yo compré y monté pieza a pieza.


Enlaces interesantes
¿Diferencia entre drone y cuadricóptero?: http://blogs.scientificamerican.com/guest-blog/2012/04/12/what-is-a-drone-anyway/
Blog de relaciones públicas de AMA http://amablog.modelaircraft.org/amagov/
Saqué mucha información de aquí http://oddcopter.com/2013/03/15/is-a-quadcopter-a-drone/

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10/26/2013

Carnot...¿qué Carnot?

No solo hay sagas familiares de artistas, sino que en la historia de la ciencia también han habido algunas familias muy exitosas. Unas de las más conocidas son Bernouilli, Bohr, y la protagonista de este artículo: la familia Carnot.



Tal y como recoge The Mathematical Tourist, en muchas ciudades de Francia hay avenidas, calles o boulevards que se llaman Carnot. En la siguiente imagen, aparecen los puntos en los que hay algo llamado así (faltan puntos y sobran puntos, ya que algunas de esas localizaciones responden a comercios con ese apellido). Pinchando en la imagen, os llevará al mapa.



El autor del libro afirma que en calles o en los homenajes que se realizan en Francia a Carnot, en algunos casos no se sabe si se está dedicado al padre (Lázare Carnot, 1753-1823) eminente matemático o al reputado físico Sadi Carnot (1796-1832). El segundo fue autor del ciclo termodinámico, fruto de su interés por los motores de vapor, los cuales estaban comenzando en aquella época (1824). De hecho, pensaba que la eficiencia de estos motores era clave para la victoria en las Guerras Napoleónicas.

Sin embargo, esta página francesa rebate a The Mathematical Tourist y afirma que cuando un monumento lleva solo el apellido Carnot, siempre hace referencia al padre. Sin embargo, cuando especifica Sadi Carnot, el homenaje lógicamente está dirigido al hijo, hombre polifacético donde los haya, que llegó a ser presidente de la República.



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10/22/2013

Quantum 2013: de cómo la ciencia ayudó a ganar una guerra

Hoy publico la charla que tuve la oportunidad de impartir en el marco del Passion For Knowledge. Este es un encuentro organizado por el DIPC de Donostia, el cual está dirigido por Pedro Miguel Echenique. En este encuentro, acostumbran a traer a Premios Nobel o científicos de contrastado prestigio para que den charlas a público general y a escolares. En esta edición, por ejemplo, acudieron Juan Ignacio Cirac, Jocelyn Bell, Amand Lucas, Rafael Yuste, entre otros.

Y entre tanto talento, este año nos colamos algunos colaboradores de Naukas, y ahí es donde entra el que escribe estas líneas. Concretamente, quise hablar de ergonomía, la cual es una disciplina científica no muy conocida, muy reducida a lo simple por el público general, y cómo es una parte imprescindible de que cualquier adelanto tecnológico tenga éxito y penetre en la sociedad. Es decir, una ciencia nueva o una tecnología no va a tener éxito por sí misma, sino también por cómo se adapte su uso al ser humano. Un ejemplo es el iPhone, donde su mayor valor añadido (sobre todo en su lanzamiento) fueron los gestos de los dedos, que ahora todas las marcas imitan como el pinch-to-zoom, or pinch-to-close. Es tecnología, sí, pero sobre todo es un éxito de la ergonomía: define la manera en la que se usa la tecnología del teléfono (pasar de menú, ver las fotos, apagarlo, etc).

Esto también ocurrió durante la IIGM, y eso es lo que intento defender en la charla que os dejo a continuación (pulsar sobre la foto):


o si lo preferís, aquí en YouTube.

Y a continuación os dejo la presentación en Slideshare:






Estos temas me traen a la memoria mis primeros pasos en el mundo laboral, en el que me tocaba averiguar cómo evitar algunos tipos de accidentes o cómo hacer un coche más seguro solo con paneles de instrumentación. En general siempre me he sentido intrigado de cómo procesa la información el cerebro, o por qué los límites de unos son distintos que los límites de otros.

Me llevó varios meses de investigación preparar la charla, en la que tuve el placer de entrar en contacto con gente que estuvo en los comienzos de la ergonomía, y leí y consulté estos libros para transmitir las ideas con rigor:



y un montón de papers científicos.

Además, me enviaron una joya de documento: está citado en la charla, y es el informe de 460 accidentes que realizó Paul Fitts para el gobierno de EEUU, titulado Analysis of Factors Contributing to 460 "Pilot Error" Experiences in Operating Aircraft Controls. Lo podéis descargar de aquí

Por último, en esta ocasión sí que tuve la oportunidad de conocer a espectadores que se acercaron a comentar la charla. Concretamente, fueron @TxoniMatxain y @xabierjota. La interacción con el público es algo que yo valoro mucho, tal y como cuento aquí. Me agradó mucho la pequeña charla que tuvimos, y Xabier me puso sobre la pista del tanque T-34, el cual es el considerado mejor tanque de la Unión Soviética durante la IIGM. ¿Pero a qué cuento viene con mi charla? He conocido que es imprescindible no hablar de los puntos fuertes de este tanque (blindaje, potencia de fuego y movilidad), sin hablar de los puntos débiles: ergonomía, facilidad de manejo y habitáculo para los soldados. Tal y como dice aquí, los tanques alemanes eran menos potentes, pero capaces de disparar dos veces antes de que lo hiciera el T-34. Esto fue clave en la mayor batalla de tanques de la historia: la batalla de Kursk, contada excepcionalmente aquí. De hecho, los rusos tenían un curioso sistema para elegir operarios para este tanque, y es que cualquier persona pequeña era automáticamente asignados (fuente).

El tanque T-34, las ametralladoras de los primeros aviones, los sistemas de comunicación entre piloto y copiloto, o el curioso sistema de desvío de balas de Roland Garros forman parte de la historia de la ergonomía, y seguro que dará lugar a más entradas en este blog.

Y a quien crea que esto de la ergonomía es una tontería, le recomiendo que eche un vistazo a esta noticia sobre el grave accidente de Spaniar hace unos pocos años.



ACTUALIZACIÓN (14 nov)
En el libro Breve Historia de la Incompetencia Militar, he leído un párrafo bastante significativo de lo que quise transmitir en la charla:

Ploesti encontró su perdición principalmente a causa de las bombas lanzadas por el bombardero B-24, el Liberator, el más fabricado durante toda la guerra. En 1939 el ejército estadounidense comprendió que un bombardeo a larga distancia desempeñaría un papel clave en cualquier guerra futura y buscó actualizar la fuerza de su bombardero B-17. El Liberator era una máquina con imperfecciones, puesto que le era difícil volar cargado de combustible y los sistemas hidráulicos a menudo se estropeaban. Olía a combustible de avión, hacía un frío glacial en él, no estaba presurizado, aunque volase a altitud media, y no poseía la mínima comodidad, hasta el punto de que su tripulación tenía que orinar en un tubo. Sin embargo, transportaba montones de bombas, volaba largas distancias y destruyó gran parte de Europa. En tiempos de guerra, esto se considera un éxito atronador.

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10/15/2013

La falacia del cohete y el péndulo

Robert Goddard (1882-1945) comenzó a soñar con la posibilidad de enviar humanos al espacio cuando a los 16 años leyó la novela de Wells, La Guerra de los Mundos. En este artículo, se explicará una de esas ideas.

Goddard diseñó en 1926 el primer cohete con combustible líquido. Lo probó en la granja de su tía Effie, en la ciudad de Auburn, junto a su mujer y un investigador de la universidad de Clark.



Hay interesantes anotaciones en el diario que hizo sobre el lanzamiento. Sin embargo, este cohete no era nada estable, y sobre eso versa el artículo de hoy. Concretamente, Goddard tropezó en la falacia del péndulo y el cohete

Tal y como se aprecia en la foto, Goddard en aquel mes de marzo situó el motor en la parte superior del cohete, y el depósito de combustible en la parte inferior. Su teoría era que si se ponía el motor en la parte superior, éste tiraría en sentido contrario a la gravedad del cohete de una manera más eficiente que en la configuración contraria. Al igual que la bolita del péndulo alinea a la cuerda de manera perfectamente vertical. De hecho, el modelo de cohete era un diseño para alcanzar grandes alturas, tal y como lo demuestra su estudio: a method of reaching extreme altitudes. Sin embargo, esto que parece que es tan intuitivo, no era verdad. ¿Qué ocurría?

Sin tener en cuenta las fuerzas aerodinámicas, podemos considerar sobre el cohete la fuerza de la gravedad, y la reacción del motor. La fuerza de la gravedad actúa sobre el centro de masas del sistema. En cuanto a la reacción del motor, debido a las imperfecciones de fabricación y vibraciones, es bastante complicado mantenerlos perfectamente alineados. De manera que tendríamos algo así (de manera muy simple).



Y esto impide que el cohete ascienda de manera vertical. Se ha creado un momento que vuelve la dirección del cohete totalmente inestable e impredecible.

Para estabilizar la trayectoria del cohete, se usan unas pequeñas aletas en la parte inferior, que impiden en gran medida los cambios de trayectoria.



Según la Wikipedia, el cohete de Goddard hubiera sido más estable con estas aletas. Su cohete voló 12,5 metros y aterrizó a unos 56m más lejos.

Goddard es considerado ahora uno de los padres de la cohetería. Sin embargo, no fue así durante su tiempo, ya que fue ridiculizado por algunas de sus teorías en este campo. También trabajó y dio solución a algunos problemas fundamentales de la cohetería, como el diseño de los motores, bombeo, refrigeración y dirección del cohete. Sin embargo, no fue Goddard quien primero teorizó sobre este tipo de combustibles, sino Tsiolkovsky en 1896 mediante su Investigation of Interplanetary Space by Means of Reactive Devices.

El tiempo le terminó dando la razón, y en 1969 Neil Amstrong voló en cohetes Saturn V impulsados por combustible líquido.

Aprovecho para comentar que en las últimas semanas he conocido de cerca la afición a fabricar cohetes de manera amateur. Concretamente, he conocido este mundo a través de la organización Zotor. El programa de TV Teknopolis les hizo el siguiente reportaje:


Es una actividad curiosa que pone en práctica conceptos de Física, sobre todo. Pero tal y como me estuvieron contando desde Zotor, también influyen conceptos de aerodinámica y química (sobre todo para la composición del combustible).

En España y otros países está considerada actividad puramente aficionada. Sin embargo, en EEUU está medio institucionalizada.



En esta entrada ha colaborado una de las personas que más sabe de astronáutica en este país: @eurekablog, cuyo blog es de obligada visita: http://danielmarin.blogspot.com.es/

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10/05/2013

Naukas Bilbao 2013: no me toques los Pirelli

Y ya van 3 ediciones de Naukas Bilbao. No pierdo las ganas de ir. He asistido en tres ocasiones e impartido charlas en las dos últimas. Paradójicamente, tengo la mala costumbre de no poder acudir desde el principio de las jornadas, y me perdí gran parte de la sesión del viernes por la mañana por razones de fuerza mayor.

Mi charla se tituló No me toques los Pirelli, en un alegato de defender a los neumáticos y la dificultad que entraña su cálculo. No hay modelos exactos de comportamiento ni siquiera para los de calle. Disfruté mucho documentándome sobre este tema y tuve la oportunidad de entrar en contacto (entre otros) con un ingeniero español de Pirelli en la F1, @manuelmunozF1, y F1_aero, a los que recomiendo seguir. Sin más preámbulos, este es el vídeo de la charla, cortesía de EITB (TV autonómica de Euskadi): http://www.eitb.tv/es/video/naukas--bilbao/2698453634001/2705790461001/capitulo-52/.

Y esta es la presentación que usé:


Este año como novedad, participaron The Big Van Theory, un gran grupo de divulgación científica a través de humor. Os recomiendo seguirles la pista. Pero también se celebró Naukas Kids, donde Alfred y Clara Grima llenaron una sala de niños que querían aprender de ciencia. Supongo que todo el mundo está a gusto cuando encuentra a personas afines a sus gustos y con los ue hablar, debatir y compartir vivencias, y esto es ni más ni menos lo que ocurre en este evento. No hay que olvidar que nada de esto sería posible sin los organizadores, @irreductible, @aberron, @maikelnaiblog, @inerciacreativa y @uhandrea. Pero también me llevo un buen recuerdo de algunas charlas que tuve con el gran @daniEPAP. Cómo se nos alegra la cara cuando nos vemos @ferdelacuadra y yo. El abrazo que @scientiajmln habitualmente nos da. La curiosa manera (para mí) que emplea @ravenNeo para preguntarme sobre mis temas del blog y la Formula1, y sus discusiones con @darksapiens sobre la humanidad. Lo que saben @ferfrias, @milhaud, @javierarmentia y @brucknerite no se puede resumir en una buena estantería de libros. @pr3cog y @javierdelacueva es muy humano. Si tienes una duda sobre la universidad, @emulenews es una buena fuente. @puratura siempre tendrá alguna buena canción o pieza de música que recomendarte, y @migusant ha escrito dos buenos libros. A ver si consigo que @elbuhodelblog se anime a dar una charla en este evento. Me dejo a más, pero no por eso son menos importantes.

Además, de mi charla, os recomiendo encarecidamente ver estas otras:


- el misterioso escocés del que habla @omalaled y que es más importante de lo que parece: http://www.eitb.tv/es/video/naukas--bilbao/2698453634001/2701508784001/fernando-del-alamo/








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9/26/2013

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