
Los patrones espaciotemporales son aquellos que se presentan en una amplia gama de fenómenos naturales y se caracterizan por una estructura espacial y temporal. Se mantienen las reglas generales de formación de patrones . A diferencia de los patrones espaciales puros y estáticos, la complejidad total de los patrones espaciotemporales solo puede reconocerse a lo largo del tiempo. Cualquier tipo de onda viajera es un buen ejemplo de patrón espaciotemporal. Además de la forma y la amplitud de la onda (parte espacial), su posición (y posiblemente forma) variable en el tiempo en el espacio es una parte esencial del patrón completo.
La distinción entre patrones espaciales y espaciotemporales en la naturaleza no es clara, ya que un patrón estático e invariable en sentido estricto jamás se dará. Incluso las formaciones rocosas cambian lentamente en una escala temporal de decenas de millones de años; por lo tanto, la distinción radica en la escala temporal del cambio en relación con la experiencia humana . El estado puntual de una duna suele tomarse como ejemplo de un patrón puramente espacial, aunque evidentemente no sea así. Por consiguiente, es apropiado afirmar que los patrones espaciotemporales en la naturaleza son la regla, no la excepción.
Física
Muchos sistemas hidrodinámicos muestran formación de patrones:
Química
Cualquier tipo de sistema de reacción-difusión que produzca patrones espaciales también producirá patrones espacio-temporales, debido a la dependencia temporal tanto de las reacciones como de la difusión.
Biología
Neurobiología
Las redes neuronales, tanto artificiales como naturales , producen una variedad prácticamente ilimitada de patrones de actividad neuronal, tanto en la percepción sensorial , el aprendizaje, el pensamiento y el razonamiento como en la actividad espontánea . Por ejemplo, se ha demostrado que las ondas espirales , características de muchos sistemas excitables, pueden aparecer en preparaciones neocorticales . [ 1 ]
Comunicación
Toda comunicación , el lenguaje , se basa en la codificación espaciotemporal de la información, produciendo y transmitiendo variaciones sonoras o cualquier tipo de señal , es decir, bloques de información que varían con el tiempo. Aunque el lenguaje escrito parezca existir solo como una concatenación espacial bidimensional de letras , debe decodificarse secuencialmente a lo largo del tiempo. Cualquier tipo de lenguaje que entiendan los organismos es, por lo tanto, una transcodificación de señales neuronales y, en una comunicación exitosa, evocará patrones de actividad neuronal similares en el receptor a los que existían en el emisor. Por ejemplo, la llamada de advertencia de un pájaro cuando percibe a un depredador producirá un tipo y grado de alarma similar (eventualmente, un cierto tipo de patrón de actividad neuronal) en otros individuos, aunque aún no hayan visto ni oído al posible atacante.
Incluso los lenguajes artificiales , por ejemplo los lenguajes de computadora , no se leen e interpretan en un solo paso, sino de forma secuencial; por lo tanto, su vocabulario organizado de manera significativa (por ejemplo, " código de computadora ") puede verse como un patrón.
Genética
Como un tipo particular de lenguaje, el ADN "estático" (que ignora los errores de transcripción aleatorios , la recombinación y la mutación ) y su patrón de transcripción a lo largo del tiempo generan patrones de expresión biológicamente esenciales. Las redes reguladoras de genes son responsables de regular la evolución temporal del nivel de expresión génica , que puede analizarse mediante perfiles de expresión .
Delito
Los delincuentes muestran patrones espaciotemporales al planificar y ejecutar sus actividades, los cuales pueden utilizarse para predecir su comportamiento futuro . Estos patrones temporales pueden aplicarse a los momentos preferidos para cometer delitos. Asimismo, se pueden identificar patrones espaciales en los posibles objetivos y rutas de las actividades delictivas.
Los patrones espaciales pueden utilizarse para identificar los lugares con mayor probabilidad de que se cometan delitos o para identificar posibles rutas de escape. Además, los delincuentes suelen utilizar patrones temporales y espaciales para ocultar sus actividades, por ejemplo, cometiendo delitos en zonas con baja densidad de población o con vigilancia limitada. Al comprender los patrones espaciotemporales en relación con el delito, los profesionales de las fuerzas del orden y la prevención del delito pueden desarrollar estrategias para prevenir y responder mejor a las actividades delictivas. Por ejemplo, las fuerzas del orden pueden utilizar patrones espaciotemporales para identificar zonas de alta incidencia delictiva y determinar las estrategias más eficaces para intervenir en ellas. Asimismo, pueden utilizar patrones espaciotemporales para identificar y vigilar a posibles sospechosos o zonas de actividad delictiva. [ 2 ]
Literatura
- Daniel Walgraef (2012). Formación de patrones espacio-temporales: con ejemplos de física, química y ciencia de los materiales . Springer. ISBN 9781461218500.
Referencias
- ↑ Xiaoying Huang; William C. Troy; Qian Yang; Hongtao Ma; Carlo R. Laing; Steven J. Schiff y Jian-Young Wu (3 de noviembre de 2004). "Ondas espirales en la neocorteza de mamíferos desinhibida" . J. Neurosci . 24 (44): 9897– 9902. doi : 10.1523/JNEUROSCI.2705-04.2004 . PMC 4413915. PMID 15525774 .
- ↑ "Análisis del delito mediante datos espaciotemporales | Five23" . Consultado el 26 de enero de 2023 .
- teoría de la información
- Formación de patrones
- Espacio y tiempo