Este año la Conferencia de COMSOL se realizará en línea. COMSOL Conference 2020 Europe incluirá multitud de oportunidades para conectar, aprender e innovar virtualmente.

Destacados del programa:

  • Sesiones Tech Café interactivas sobre temas de modelado avanzado, dando respuesta a preguntas de soporte de los usuarios reales
  • Minicursos basados en conferencias tanto para usuarios nuevos como experimentados
  • Presentaciones principales, presentaciones y paneles de discusión con ponentes en todos los campos de la ingeniería
  • La oportunidad de presentar su trabajo de modelado a una audiencia de ingenieros, científicos e investigadores

Encontrará más información sobre la conferencia, incluyendo una detallada agenda en la página de la conferencia.

Una opción poco conocida es el uso de variables de estado en COMSOL Multiphysics. Esta opción fue incluída en la versión 5.5. Permite realizar un seguimiento del estado o la historia del modelo. Estas variables pueden utilizarse para poder realizar un seguimiento de la historia de un campo con el tiempo, pero también permiten afectar a otros campos, a propiedades de los materiales, e incluso implementar histéresis en el modelo.

En la entrada completa de Walter Frei, en el blog de COMSOL, titulada "How to Use State Variables in COMSOL Multiphysics®", se pueden seguir algunos ejemplos de uso de estas variables y descubrir la gran versatilidad que ofrecen.

Tras el éxito de la primera edición del Máster Universitario Simulación Numérica en Ciencia e Ingeniería en COMSOL Multiphysics® (MUCOM), en las pasadas semanas se ha habilitado el proceso de preinscripción para su segunda edición (curso 2020-2021).

El máster MUCOM ofrece una formación fundamental y completa sobre simulación numérica y optimización aplicadas. MUCOM forma al alumno en la utilización del software COMSOL Multiphysics®, cubriendo todos los puntos de vista, tanto teóricos como prácticos. Este máster presenta una excelente oportunidad de formación sobre una herramienta de uso común en la industria, y conecta directamente con la actividad profesional actual en Ciencias e Ingenierías, aportando al mismo tiempo unos conocimientos de innegable valor en cualquier currículo académico. Es una formación que prepara al estudiante para desarrollar proyectos de simulación de I+D+i en multitud de industrias y centros de investigación.

MUCOM es un Título Propio de la Universidad de Málaga, completamente online y bajo la dirección académica del Dr. Emilio Ruiz Reina. En el que colaboran la Universidad Complutense de Madrid, la Universitat Politècnica de Catalunya, el Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, COMSOL y Addlink Software Científico, distribuidor oficial de COMSOL Multiphysics para España y Portugal.

El periodo de preinscripción y matriculación se inició el pasado 15 de abril y finalizará el 7 de octubre de 2020. 

Por José Padilla.

La duración de la estancia, definida como el tiempo entre el ingreso hospitalario y el alta medida en días, es un aspecto de la atención que puede ser costoso para la mayoría de los sistemas de atención médica si no se aborda adecuadamente. Por otro lado, optimizar el flujo de pacientes facilita un tratamiento beneficioso, la espera mínima, la exposición mínima a los riesgos asociados con la hospitalización y el uso eficiente de recursos como camas de hospital, equipos médicos y personal clínico disponible.

Unión de los datos históricos del hospital y el aprendizaje automático para optimizar el flujo de pacientes y la planificación de recursos

Cuando la información de los Centros de Servicios de Medicare y Medicaid muestra que un tercio de todos los gastos de atención médica en los Estados Unidos se pueden atribuir a la atención hospitalaria, es fundamental mantener un perfecto control sobre la duración de la estancia del paciente en el hospital. Sin embargo, se complica. La edad del paciente, el sexo, el historial médico y varios otros factores tienen diferentes niveles de influencia en esos días entre el ingreso hospitalario y el alta.

Afortunadamente, las herramientas de análisis predictivo como las disponibles en Minitab pueden usar grandes cantidades de datos disponibles para predecir resultados individuales para los pacientes. En el siguiente ejemplo examinaremos la iniciativa de un centro de salud para optimizar la duración de la estancia del paciente.

Ejemplo: el hospital utiliza análisis predictivos para anticipar cuánto tiempo permanecerán los pacientes tan pronto como lleguen

Digamos que un hospital de tamaño medio en Oregon está estableciendo una objetivo para planificar y usar mejor sus recursos. Su equipo de excelencia operativa tiene un conjunto de datos que contiene información sobre aproximadamente 8,500 pacientes que visitaron el hospital en los últimos dos años. Incluye 21 predictores o variables de interés que van desde información general como edad, sexo y estado civil hasta información médica como el nivel de dolor, el tamaño del tumor y los recuentos de glóbulos blancos y rojos. Aquí está su hoja de trabajo en Minitab:

Obsérvese que la hoja de trabajo tiene 22 columnas de datos. Las primeras 21 columnas representan los predictores o variables que usarán para predecir la duración de la estancia del paciente, mientras que la columna 22 representa la duración de la estancia.

Análisis de la duración de los datos de estadía utilizando un árbol de regresión

Un algoritmo de aprendizaje automático "enseña" a un ordenador a reconocer patrones utilizando los datos disponibles. Las herramientas analíticas predictivas de Minitab LLCluyen árboles de clasificación y regresión (CART®). Los árboles de regresión son un algoritmo de árbol de decisión que funciona mediante la creación de un conjunto de reglas de sí/no que dividen los datos en particiones basadas en la configuración del predictor que mejor separa los datos en valores de respuesta similares. Al usar esta herramienta, podrán:

  • Identificar las variables más importantes que afectan la duración de la estancia
  • Descubrir combinaciones de configuraciones de predictores que tienen más probabilidades de conducir a una duración promedio de estancia menor o mayor.
  • Visualizar los hallazgos.
  • Crear reglas comerciales que sean fáciles de entender, usar y aplicar a los procesos en tiempo real.

Para crear un árbol de regresión, un miembro del equipo de excelencia operativa haría clic en Estadísticas>Análisis predictivo>CART® Regresión...

Aquí está el cuadro de diálogo completado.

Minitab muestra un diagrama de árbol en el panel de salida, como se muestra a continuación. Tiene dos formas diferentes llamadas nodos. Téngase en cuenta que algunos de los nodos se dividen en otros nodos y otros no se dividen más. Los nodos que no se dividen se denominan nodos terminales. Cada nodo terminal en el árbol de regresión representa una combinación específica de configuraciones de predictores. El número de nodos terminales representa el tamaño del árbol. En nuestro ejemplo, el árbol proporcionado por Minitab tiene 10 nodos terminales. Entonces, el tamaño del árbol es 10.

La salida también muestra, a continuación, el gráfico de Importancia de la variable relativa. Este gráfico clasifica el porcentaje de importancia relativa de cada variable predictiva para explicar la variabilidad en la duración de la estancia del paciente. En nuestro ejemplo, obsérvese que la edad es la variable más importante al predecir la duración de la estancia. La etapa del cáncer, el estado civil, el historial de tabaquismo, el número de tumores y el recuento de glóbulos blancos también predicen la duración de la estancia.

Uso del modelo para predecir la duración de la estancia del paciente

Es fácil hacer predicciones con este modelo utilizando la opción Predecir... en Minitab. Aquí predecimos un nuevo caso:

 

Y los resultados se muestran a continuación:

Obsérvese en la configuración que la salida proporciona los valores ingresados ​​para cada variable predictiva. Justo debajo de la configuración y bajo predicción, Minitab proporciona el valor de ajuste, que en este caso es la duración promedio prevista de la estancia. Con esa información, el hospital puede predecir que:

Un hombre casado de 53 años.

  • con cáncer en estadio II
  • que nunca ha fumado
  • informó un nivel de dolor de 4 cuando llegó,
  • y coincide con la otra información anterior ...

... se prevé que permanezca en el hospital durante 5,43 días.

El equipo de OpEx ahora puede predecir mejor la duración de la estancia del paciente

Con la ayuda de CART Regression en Minitab, el equipo de excelencia operativa del hospital tiene los datos que necesitan para predecir con precisión cuánto tiempo permanecerá un paciente en función de la información que conocen cuando llegue ese paciente. Cuando saben cuánto tiempo, en promedio, los pacientes con diferentes afecciones permanecerán en el hospital, pueden ajustar sus planes para garantizar que tengan los recursos adecuados cuando se necesiten.

En un entorno de enseñanza bimodal, en el que además de las tradicionales clases presenciales una parte se tendrá que impartir de modo remoto es importante informarse de las posibilidades que ofrecen las herramientas de software científico para poder impartir conocimientos y laboratorios virtuales de forma telemática.

Las herramientas de software científico disponibles en nuestro catálogo ofrecen una serie de funcionalidades tanto técnicas como administrativas que facilitarán la impartición de conocimientos de forma telemática, la generación de laboratorios y prácticas interactivas, el uso del software en casa, la distribución de contenidos científicos tanto pasivos como activos, etc. A continuación, le invitamos a conocer las distintas posibilidades y soluciones para la impartición de docencia no presencial.
 

4) ChemOffice: Paquete de herramientas de software científico que permite a los investigadores visualizar y ganar profundidad en los resultados.

Este paquete de software científico es útil para correlacionar la actividad biológica con las estructuras químicas. ChemOffice engloba las funcionalidades de las suites anteriores: ChemOffice, BioOffice y ChemBioOffice, representando el conjunto de herramientas más potentes y sofisticadas para la gestión de la información química y biológica, accesibles desde el ordenador personal a través de una licencia individual o de campus. Está compuesto, a su vez, por ChemDraw, Chem3D, ChemFinder, ChemScript, MNova ChemDraw y Signals Notebook, interfaces que se complementan las unas a las otras. Todo a un paso, en un mismo paquete de software, sin necesidad de utilizar aplicaciones complementarias.

En la imagen aparecen algunas capturas de ChemDraw y Signals Notebook, dos de las aplicaciones más utilizadas y demandadas del paquete de software ChemOffice
En la imagen aparecen algunas capturas de ChemDraw y Signals Notebook, dos de las aplicaciones más utilizadas y demandadas del paquete de software ChemOffice

Dentro de ChemOffice, ChemDraw permite a los alumnos, investigadores y docentes llevar el dibujo químico al siguiente nivel gracias a la mejora del dibujo de estructuras químicas y biológicas gracias a sus teclas de acceso rápido (Hotkeys). Seguir formándose, investigando, es muy importante en los tiempos que corren por lo que este software permite la integración con SciFinder y SciFinder para CAS, así como Elsevier Reaxys, facilitando que se puedan realizar búsquedas de información bibliográfica o complementaria gracias a la cual ampliar la calidad de los artículos y experimentos que el investigador realice.

Con este software el alumno, investigador o docente, podrán trabajar de la misma forma que si estuvieran en su puesto de estudio o trabajo, podrán continuar realizando investigación bibliográfica, entregando trabajos realizados con herramientas de calidad (y que además son claras e intuitivas), corrigiendo trabajo al alumnado, realizando prácticas de laboratorio interactivas (informes de laboratorio, dibujo químico, análisis computacional, etc).

 

Ejemplos de las últimas novedades introducidas en ChemDraw 19.1 - Coloración de los anillos aromáticos
Ejemplos de las últimas novedades introducidas en ChemDraw 19.1 - Coloración de los anillos aromáticos

Signals Notebook, potente cuaderno de laboratorio electrónico, permite cerrar el círculo. PerkinElmer Signals Notebook va a permitir al investigador realizar un seguimiento de la evidencia durante su investigación: más rápido, más inteligente y de forma mucho más sencilla.

Experimento creado con Signals Notebook - Apartado de dibujo químico
Experimento creado con Signals Notebook - Apartado de dibujo químico

Este cuaderno de laboratorio electrónico proporciona una solución eficaz de gestión de datos, almacenamiento, filtrado y, por supuesto, permitirá al usuario colaborar y compartir información a través de grupos públicos y privados. Este software es interesante para realizar trabajos en grupo ya que los integrantes de un grupo podrán editar la misma información y, de forma posterior, el docente podrá corregir esta información, añadiendo anotaciones y correcciones en el trabajo o experimento.

Algunas características de este cuaderno de laboratorio electrónico son:

  • Creación o importación de documentos en formato Office gracias a su integración con MS Office y Office Online.
  • Registro y almacenamiento de información científica, permitiendo al investigador ser más efectivo, reproducible y preciso.
  • Expresar ideas químicas utilizando la aplicación química líder en el mercado, ChemDraw, disponible sin instalación adicional.
  • 100% basado en la web. Sin software que descargar, sin hardware que comprar o activos de IT para mantener. Click and go! Lo que supone que pueda ser utilizado por todos los integrantes de una universidad sin esfuerzo alguno.
  • La colaboración, como se ha comentado, es global. El usuario podrá interactuar con investigadores y docentes que se encuentren en cualquier parte del mundo siempre y cuando dispongan de licencia Signals Notebook.

Por último es importante destacar que las licencias de campus de ChemOffice, permiten el uso del software en casa, por lo que los docentes pueden distribuir contenidos activos, en forma de documentos en formato apto para ChemOffice o ChemDraw, que los alumnos podrán descargar y utilizar en sus casas.

Consulte con nuestro departamento comercial para conocer más detalles sobre los tipos de licencias y las características o configuración que le pueden ser de mayor utilidad.

Seguimos con las propuestas de Addlink Software Científico para plantear la impartición de clases y laboratorios de modo no presencial. El Ministerio de Ciencia e Innovación ya indicó que el año que viene las clases deberán de realizarse en un entorno bimodal, por lo que todo lo que no se pueda desarrollar de forma presencial se tendrá que hacer online.

Las herramientas de software científico disponibles en nuestro catálogo ofrecen una serie de funcionalidades tanto técnicas como administrativas que facilitarán la impartición de conocimientos de forma telemática, la generación de laboratorios y prácticas interactivas, el uso del software en casa, la distribución de contenidos científicos tanto pasivos como activos, etc. A continuación, le invitamos a conocer las distintas posibilidades y soluciones para la impartición de docencia no presencial.

2. Maple: Herramienta de cálculo y documentación para enseñanzas CTIM

Maple es un completo y potente entorno matemático, algebraico, que permite el cálculo, tanto numérico como simbólico, la documentación técnica, programación, creación de aplicaciones interactivas y potentes gráficos.

Su entorno es ideal para la generación de contenidos docentes, ya que sus herramientas matemáticas y de documentación técnica ofrecen una formulación matemática “viva”, que permite presentar teoría, a la vez que se realizan cálculos y presentan resultados tanto numéricos como gráficos.


La interfaz con matemática activa de Maple (worksheet) permite documentar a la vez que se realizan cálculos, utilizando la matemática que todos conocemos. Los procedimientos de entrada de ecuaciones y fórmulas han sido diseñados para poder trabajar sin conocimiento de la sintaxis de programación o con tan solo clics del ratón.

Maple ayuda a los alumnos a aprender más rápido y con mayor profundidad, ya que les permite enfocar su esfuerzo en experimentar con los nuevos conceptos sin perderse en la mecánica de los cálculos, proporcionándoles vistas ilustradas que promuevan su comprensión y ayudándoles a desarrollar su intuición a través de la exploración interactiva que proporcionan resultados inmediatos.

Con este software los alumnos permanecen interesados y ansiosos por aprender más, con ejemplos y aplicaciones motivadoras que serían demasiado difíciles y costarían mucho tiempo de implementar a mano, resolución de problemas con un clic de ratón que les facilitan la experimentación por sí mismos, y herramientas de aprendizaje interactivo que incentivan su interés mientras crece su confianza.

Y todo esto a la vez que tiene a su alcance una herramienta fiable para avanzar en investigación con un potente software que le ayudará a comprender y resolver problemas matemáticos complejos de prácticamente cualquier rama de las matemáticas, la ciencia o la ingeniería, desarrollar fácilmente sus propios algoritmos y aplicaciones, y resolver eficientemente problemas de gran escala.

Maple incorpora numerosas funcionalidades interactivas para producir laboratorios, aplicaciones, ejemplos dinámicos etc, y facilitar el uso del software sin conocimientos de la sintaxis. Ejemplo de estas herramientas son su tecnología Clickable Math™, los Maplets y las Math Apps que veremos a continuación.

Clickable Math™ es una innovadora tecnología incluida en Maple que permite realizar prácticamente cualquier cálculo sin conocimientos de sintaxis, solo con el clic del ratón. Entre las funcionalidades más útiles disponibles para la entrada interactiva de la matemática y la resolución de problemas, Maple proporciona:

  • Paletas de expresiones y cálculos para entrada de expresiones y ecuaciones
  • Paneles contextuales para operaciones matemáticas sobre expresiones
  • Asistentes y tutores interactivos
  • Drag-to-Solve (arrastrar para resolver): Resuelve ecuaciones paso a paso simplemente arrastrando términos desde donde quiera que estas estén
  • Smart Popus (mensajes emergentes inteligentes): Selecciona operaciones a aplicar a una parte de la ecuación o expresión matemática, dejando el resto sin cambiar.

Los Maplets son interfaces gráficas de usuario que contienen ventanas, regiones de texto y otras interfaces visuales, que proporcionan un acceso del tipo apuntar y hacer clic a toda la pontencia de cálculo de Maple. Esto permite generar aplicaciones didácticas muy potentes. Las Maplets puede crearse con el paquete Maplets, o con Maplet Builder, una interfaz gráfica para el paquete Maplets con el que es mucho más fácil crear la distribución de elementos mediante arrastre, configurar acciones, etc.


Los maplets son aplicaciones con una interfaz gráfica de usuario, generadas por ejemplo por un profesor, con el fin de simplificar el uso a sus alumnos, y centrar la exploración e interactividad del usuario en una serie de parámetros determinados.

Maple incorpora cientos de Math Apps. Las Math Apps son herramientas de aprendizaje interactivas que pueden utilizarse para explorar conceptos y atraer a los estudiantes.

Maple también ofrece el Teach Resource Center, un sitio web con contenidos, planes de estudio y recursos para la enseñanza con Maple. Se pueden encontrar videos y documentos de maple descargables diseñados para que los alumnos aprendan conceptos rápidamente a base de ejemplos.

Por su parte MapleCloud facilita la compartición de documentos y aplicaciones de Maple con otros usuarios, incluso si no se dispone de Maple

  • Interactivo: Mientras que todos los documentos en MapleCloud pueden ser vistos, los documentos de Maple que utilizan componentes interactivos como barras deslizantes, diales, y cuadros de entradas matemáticas son aplicaciones vivas que pueden ser utilizadas por cualquiera, incluso por gente que no tenga Maple. Sus Math Apps y aplicaciones Maple pueden ser utilizadas por cualquiera con el que disponga compartirlas, para explorar conceptos, realizar cálculos y visualizar resultados.
  • Fácil acceso: hay muchas formas de acceder al contenido en MapleCloud.
  • Navegador web: Se puede acceder a MapleCloud desde un navegador web, desde ordenadores y tabletas. Se puede explorar y buscar colecciones de contenidos de Maple, leer documentos e incluso interactuar con aplicaciones de Maple, todo sin Maple. MapleNet proporciona el poder matemático detrás de las aplicaciones, por lo que todo lo que se necesita es un navegador web estándar.
  • Maple Player gratuito: cualquier persona puede acceder a MapleCloud completo desde Maple Player gratuito e interactuar con las aplicaciones allí. Después de descargar el documento de Maple, Maple Player también se puede usar para trabajar sin conexión.
  • Maple: aquellos que tienen Maple pueden acceder al contenido de MapleCloud desde Maple, descargando instantáneamente documentos de MapleCloud en su sesión de Maple.

MaplePrimes es la comunidad de usuarios de Maple, que le permitirá compartir experiencias, preguntar dudas, solicitar ayuda, etc.

Con la aplicación gratuita Maple Companion, los estudiantes pueden verificar las respuestas a problemas de álgebra, precálculo, cálculo, álgebra lineal, ecuaciones diferenciales y más, utilizando la cámara de su teléfono. Y si además son usuarios de Maple, también pueden usar Maple Companion para llevar las matemáticas escritas a Maple, donde pueden acceder a todo el poder de Maple para resolver, visualizar y explorar las matemáticas.

Por último es importante destacar que las licencias de Campus de Maple, permiten el uso del software en casa, por lo que los profesores pueden distribuir contenidos activos, en forma de documentos de maple (worksheet), que los alumnos se pueden descargar, leer con el software, cambiar parámetros y ver el resultado inmediatamente, correr maplets, etc. y todo desde su propio ordenador.

Consulte con nuestro departamento comercial para conocer más detalles sobre los tipos de licencias y las características o configuración que le pueden ser de mayor utilidad.

 

Enlaces relacionados:

El 13 de mayo de 1970, hace 50 años, un pequeño equipo se reunió alrededor de una mesa de conferencias en la Universidad de Nottingham para formar lo que se convertiría en el Grupo de Algoritmos Numéricos.

Tres líderes de NAG: Brian Ford (Director Fundador, 1970-2004), Rob Meyer (CEO, 2004-19) y Adrian Tate (actual CEO de NAG) han escrito un mensaje para toda la comunidad NAG.

El pequeño equipo en Nottingham no tenía idea de cuánto tiempo y hasta dónde se extenderían sus esfuerzos. La intención desde el principio fue la colaboración mutua en el desarrollo de una biblioteca de algoritmos numéricos, compuesta por las mejores rutinas en todas las áreas numéricas solucionables, respaldada por software de prueba y excelente documentación del usuario. Joan Walsh de Manchester era experta en ecuaciones diferenciales ordinarias, Linda Hayes de Oxford en álgebra lineal numérica, Shirley Lill de Leeds en optimización no lineal, Brian aportó experiencia en generadores de números aleatorios y el problema del valor propio. Además de lo anterior, la reunión inaugural estuvo presidida por Eric Foxley e incluyó a Adrian Hock de Leeds y Bart Fossey del Laboratorio Chiltern Atlas.

Ese día, el grupo decidió que las rutinas de la Biblioteca tendrían nombres sistemáticos y llamadas cruzadas siempre que fuera posible y relevante. El grupo también acordó construir una Biblioteca en Algol 60 y Fortran para la Computadora ICL 1906A, que cada sitio recibiría durante el año siguiente. El objetivo era un primer lanzamiento de la Biblioteca en septiembre de 1971 con actualizaciones anuales de Mark a partir de entonces.

¡Felicidades NAG!