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Environmental Dynamics
Gestión de Ecosistemas y Espacios Naturales con Modelos de Simulación
DOCUMENTACION DEL CURSO
La documentación de la teoría, capítulos 1, 2 y 3, consiste
en una parte descriptiva, fácil de leer. Los casos constan de un enunciado, un modelo que el alumno ha de reproducir en el ordenador, y una propuesta de simulaciones sobre el modelo.
 1. Nociones de Ecología
Breve recordatorio de las nociones básicas que
muestran a la Ecología como una ciencia de síntesis para el
estudio de los procesos naturales.
Documento
exclusivamente de lectura para personas sin una formación
específica en Ecología.
2. Dinámica de Sistemas
Se introduce al alumno a la comprensión de los problemas desde una óptica de sistema: un conjunto de elementos que se relacionan entre sí de manera tal que un cambio en uno de ellos modifica al conjunto.
En ecología este enfoque permite una visión muy clara y realista, donde se pueden analizar las complejas relaciones entre los
elementos que configuran la estructura que provoca el
comportamiento que deseamos corregir.
Es importante
observar que el comportamiento de un sistema no viene definido
tanto por sus parámetros coyunturales, como por la estructura
interna del mismo. Esta estructura está formada tanto por las
características de los elementos (muy difíciles de modificar)
como por las relaciones entre ellos.
Cuando, el alumno se
propone diseñar políticas que sirvan para modificar un sistema
determinado, ve como las simulaciones más eficientes son
aquellas que se basan en un cambio de las relaciones entre los
elementos, y no tanto en la modificación de los elementos
mismos.
Se le pide al alumno que responda a unos
ejercicios, los cuales son corregidos y comentados por el
profesor.
3. Construcción de un
modelo
En esta parte el alumno aprende a formalizar un
modelo diseñado sobre el papel de forma tal que pueda ser
comprensible para el ordenador. Para ello se le indica el
proceso de creación y la utilidad práctica de un diagrama de
flujos.
Se le pide al alumno que responda a unos
ejercicios, los cuales son corregidos y comentados por el
profesor.
4. Casos
Cada uno de los casos que se trabajan tiene una clara finalidad,
dentro de dos propósitos generales: En primer lugar mostrar como
las personas tienen dificultades para percibir la compleja
realidad que les rodea y, por lo tanto, rigen su comportamiento
por aquellos aspectos que les son más llamativos a corto plazo.
En segundo lugar, mostrar la ayuda que pueden ofrecer los
modelos informáticos en la percepción de las consecuencias que
las decisiones actuales tienen tanto a corto como a largo
plazo.
Además de estos dos propósitos generales los
casos se estructuran al objeto de servir de pauta para trabajar
con diferentes tipos de problemas, del siguiente
modo:
4.1. Caso. Dinámica poblacional.
Objetivo 1.- Instalación y uso de las prestaciones básicas del software.
Es el primer caso que el alumno hace en el ordenador, y se le indican paso a paso las etapas que debe seguir. Antes de realizarlo es conveniente que el alumno dibuje en un papel la posible evolución que cree que el sistema puede tener. Una vez construido el modelo puede realizar diferentes simulaciones al objeto de observar la sensibilidad del modelo a diferentes parámetros.
El software no es complejo de utilizar, y este primer modelo permite conocer sus principales caracteristicas. El hombre es muy bueno en su capacidad de percibir la realidad, y el ordenador es bueno para mostrar la evolución de un sistema con un gran numero de relaciones entre sus elementos. El alumno descubre que la dificultad no está en el empleo del software, sino en percibir con claridad la realidad.
4.2. Caso. Dinámica de un depósito.
Objetivo 2.- Comparar el comportamiento de la intuición con el resultado del modelo.
Nuestra intuición nos es de gran utilidad en la mayor parte de nuestra vida. Pero la intuición se basa en la experiencia. Este modelo le permite comparar la evolución que esperaba ver en el sistema en base a su "intuición" con la que el ordenador le ofrece según los parámetros que el alumno ha definido.
Objetivo 3.- Determinar comportamientos posibles e imposibles.
La estructura del modelo ya nos facilita información, antes de simular, del tipo de comportamientos que podremos observar en base a su estructura: comportamientos estables, inestables, oscilantes, y otros.
4.3. Caso. Dinámica de una reserva natural.
Objetivo 4.- Aprender a transformar un texto literario en un modelo formal.
Un modelo es una simplificación eficiente de la realidad. En muchas ocasiones nuestra visión de la realidad nos llega a través de textos o informes elaborados por especialistas. Este caso pretende empezar a habituar al alumno a esta "traducción" de un texto casi alegórico en algo mucho más concreto: un modelo de simulación.
En este caso, el sistema, una reserva natural, es manipulado por el hombre lejos de su punto de estabilidad y se observa como retorna al mismo, y también el posible efecto de las acciones de mejora que el
alumno propone.
Objetivo 5.- Construcción de un modelo por etapas.
Una forma de construir modelos es por etapas sucesivas, cada una más ampliada que la anterior, hasta que obtenemos una visión de la realidad suficientemente buena para tomar decisiones.
Este ejercicio consiste en crear en el ordenador un modelo en tres fases, en la primera de las cuales el modelo tiene un comportamiento
estable. En la segunda se desestabiliza voluntariamente y en la
tercera, que se produce un colapso, se pide que el alumno que
simule diferentes alternativas.
Objetivo 6.- Simulación de diferentes politicas de gestión.
Al alumno se le pide en primer lugar que reproduzca el modelo, es decir que ande por el camino ya marcado. Pero una vez llegados a la versión final, se espera que el alumno realice cambios en el modelo, o simulaciones en el mismo que le permitan plantear y justificar diferentes acciones.
Objetivo 7.- Uso de las Tablas en relaciones no lineales.
Las Tablas son un instrumento muy eficaz para modelar relaciones entre elementos cuando estas son muy complejas, y no existe una sencilla relación aritmética que las pueda describir.
4.4. Caso. Dinámica agrícola
Se trata de reproducir en el ordenador un modelo inestable, aunque a corto plazo se muestra estable, hasta que llega a un punto de ruptura.
El alumno ha de simular diferentes cambios en la estructura del modelo que le proporcionen una mayor estabilidad a largo plazo.
Objetivo 8.- Importancia del Horizonte de simulación.
Cada modelo tiene un propósito, que lo define el tiempo. Es necesario escoger la escala de tiempo apropiada para obtener una buena visión de los efectos de nuestras acciones sobre la realidad.
Objetivo 9.- Estudios en entornos debílmente definidos.
No siempre es posible disponer de todos los datos cuantitativos que son deseables, esto no es impedimento para poder formular alternativas válidas.
Objetivo 10.- Las unidades de medida.
En sistemas de una cierta complejidad, comprobar la coherencia de las unidades de medida que utilizamos en la definición de los elementos del sistema nos puede ayudar a validar el modelo en su conjunto.
Objetivo 11.- Puntos de ruptura sin señales de alarma.
Este ejercicio es un buen ejemplo para observar situaciones reales en las que se produce un cambio brusco en el estado de un modelo, sin que previamente surjan señales o indicios que lo anticipen.
4.5. Caso. Dinámica ganadera.
Objetivo 12.- Integración de submodelos.
La construcción de un modelo en base a integrar varios submodelos es una práctica obligada cuando intervienen varias disciplinas. Este caso sirve para familiarizarse con esta técnica. Se aborda el modelo creando inicialmente dos submodelos con un comportamiento estable y con unos parámetros que nos permiten después integrar en uno sólo estos
dos submodelos.
Objetivo 13.- Uso de las Funciones de Retraso Temporal.
En multiples ocasiones existe un retraso temporal importante entre una causa y los efectos que provoca. Para ser de utilidad, los modelos de simulación han de recoger este fenómeno.
Objetivo 14.- Estudio de las oscilaciones.
Los modelos que tienen un solo nivel y no hay retardos no pueden presentar oscilaciones, en todos los otros casos, las oscilaciones más o menos visibles aparecen. Los modelos nos ayundan a estudiarlas.
Objetivo Final.- Explicación de los resultados.
La complejidad de la realidad dificulta explicarla con claridad. Los modelos nos pueden ayudar a presentar de una forma visual lo que es nuestra percepción de la realidad. Una vez conseguido esto ya es posible presentar y discutir nuestras propuestas de mejora.
5. Anexos
5.1. Trabajos seleccionados La parte más importante de los anexos está formada por más de 250 trabajos y artículos sobre esta metodología, unas 1.500 páginas en un CD-ROM. Más información: Ver
5.2. Bibliografia y Referencias
Se adjunta una relación bibliográfica y una descripción de los posibles softwares que existen en el mercado.
5.3. Ofertas de empleo
Se adjuntan también varias ofertas de empleo recientes de empresas consultoras.
Además, en CD-ROM se entrega el software de creación y simulación de modelos VENSIM PLE junto con Demos de otros softwares muy similares como ITHINK y STELLA.
El CR-ROM contiene también más de 250 trabajos y artículos sobre esta metodología, que incluyen texto y gráficos, para que el alumno pueda profundizar aún más en aquellos aspectos del curso que desee.
Más información: Ver
Información del curso
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