sábado, 9 de octubre de 2010

Nueva sección: Frikadas

Esta semana estamos de estrenos, una nueva sección ve su primer rayo de vida. Siempre pasa que hay canciones, imágenes, historias, etc. que no se sabe como clasificar. Para lo cual siempre está la idea de crear un apartado que se llame inclasificable, pero me parecía demasiado típico, y dado que es una sección que es muy probable que, en la mayoría de los casos, tenga contenidos de carácter cómico, pues decidí un título más gráfico.

La idea inicial es que dentro de Frikadas, los post tengan un toque menos serio que en el resto de las secciones, dado que su contenido muchas veces carecerá de seriedad y, algunas veces, de lógica.

Sin alargarme más, deseo que disfrutéis de ésta sección.

miércoles, 6 de octubre de 2010

El hombre biónico, cada vez más cerca

Este artículo está sacado del blog "microsiervos", y originalmente se publicó en "cooking ideas".

Cuando apenas acababa de cumplir los treinta años un trombo causo daños masivos en el corazón de Charles Oeke, que tuvo que someterse a un trasplante para seguir con vida.

Durante los siguientes diez años hizo una vida todo lo normal que un paciente trasplantado de corazón puede hacerla, y eso, en la actualidad, quiere decir que llevaba una vida bastante normal.

Sin embargo en un momento dado su cuerpo empezó a rechazar su nuevo corazón, y por motivos médicos era imposible realizar otro trasplante, lo que no hace muchos años hubiera significado la muerte para el señor Oeke.

Afortunadamente, los avances técnicos de los últimos años permitieron implantar un corazón artificial en su pecho que le ha permitido seguir con vida desde entonces. Pero este corazón artificial depende de un mecanismo de control y alimentación externo que pesa unos 200 kilogramos, lo que le mantenía confinado en su habitación de hospital, en la que se ha visto obligado a permanecer durante más de 600 días.

Freedom Portable Driver y Big BlueDriver
 Su calidad de vida ha mejorado enormemente, de todos modos, cuando el pasado 3 de mayo recibió el permiso para irse a casa como paciente ambulante gracias a un dispositivo conocido como Freedom Portable Driver, diseñado por SynCardia, el fabricante de su corazón artificial.

El Freedom Portable Driver funciona con baterías, pesa algo menos de siete kilos, se lleva como una mochila, y sustituye a Big Blue, el dispositivo de 200 kilogramos antes citado.Oeke es el primer paciente en participar en este programa, que por ahora tiene permiso para llegar a incluir hasta 60 pacientes en 30 instituciones.

Según Steven Langford, de Syncardia, ha sido la miniaturización en sensores la que ha permitido este avance, pues si antes tenían el tamaño de una lata de conservas, ahora apenas tienen el de una moneda.

Para Jeffrey Brewer, fundador de Citysearch y Overture, descubrir en 2002 que su hijo de siete años sufre diabetes tipo 1 fue el detonante para ponerse a trabajar en el diseño de un páncreas artificial.

La diabetes tipo 1, aunque es tratable, tiene el problema de que hay que controlarla mediante inyecciones de insulina que se aplican según unas tablas que hacen corresponder el nivel de azúcar en sangre con la dosis de las inyecciones. Pero estas tablas no tienen en cuenta la diferente actividad ni constitución de los pacientes, y no es raro que estos sufran bajones de azúcar potencialmente peligrosos a causa de una dósis excesiva de insulina; a largo plazo unos niveles altos de azúcar en sangre tienen también sus efectos negativos sobre la vista, los riñones, el corazón, entre otras cosas.

A Brewer, siendo un geek, le pareció obvio que tenía que haber una forma más adecuada de hacer esto, básicamente automatizando el proceso mediante un páncreas artificial. Y pronto descubrió que en realidad técnicamente no era complicado hacerlo, ya que desde finales de los 70 hay una bomba de insulina que es capaz de ir inyectando las dosis programadas a los pacientes de forma automática, y desde 2005 hay un sensor que se implanta bajo la piel y que es capaz de leer de forma continua los niveles de azúcar en sangre.

Parecía obvio que lo único que faltaba en la ecuación era el software necesario para ir leyendo esos valores de azúcar y su tendencia a la alta o a la baja para programar el funcionamiento de la bomba en tiempo real.

El problema es que regular el nivel de azúcar en sangre es algo más complicado que abrir o cerrar el grifo de insulina, ya que esta puede tardar hasta unos 15 minutos en empezar a hacer efecto, unos 45 en alcanzar su efecto máximo, y luego aún sigue teniendo efecto durante unas tres horas.

Además, antes de aprobar para su comercialización cualquier dispositivo de este estilo es imperativo hacer estudios que demuestren su efectividad y que este es seguro, aunque esto ya está ocurriendo tanto en Europa como en los Estados Unidos con resultados prometedores, pues hasta ahora los pacientes que han usado estos páncreas artificiales automáticos han mantenido un control de sus niveles de azúcar en sangre hasta ocho veces mejor que los pacientes que usaron bombas de insulina controladas a mano.

En Europa, de hecho, ya hay países que han autorizado el uso de este tipo de dispositivos siempre que incluyan un mecanismo de control que corte su funcionamiento ante niveles demasiado bajos de azúcar en sangre para evitar que entre en un bucle que pueda acabar con la vida del paciente.

Interfaz eléctrico para nervios y músculos
 Así, es posible que en pocos años los pacientes con diabetes tipo 1 puedan prescindir de sus kits de medición de azúcar y sus inyecciones de insulina a cambio de llevar encima un dispositivo del tamaño de un iPod que se encargará de hacer ese control automáticamente.

Y quien sabe sino acabará siendo posible también que lo lleven implantado bajo la piel, aunque en este caso tendría que haber una forma de recargar no sólo sus baterías sino su depósito de insulina.

A nivel más experimental, en la Case Western Reserve University un ingeniero llamado Matthew Shiefer está desarrollando un interfaz que permite recibir señales de los nervios de los pacientes a en los que se ha probado y transmitirlas a los músculos.

Mano mecánica i-Limb
Esto podría permitir en el futuro que pacientes que han sufrido daños en su médula espinal pudieran volver a caminar puenteando el punto en el que esta está cortada mediante dispositivos como este, aunque aún falta mucho para que funcione con el suficiente control y, sobre todo, en pacientes con médulas dañadas, pues hasta ahora las pruebas se han hecho en pacientes sanos.





Aquí os dejo un video sorprendente de como se mueven un par de brazos mecánicos. No se a vosotros, pero a mi me recuerdan a los calamares roboticos de la película Matrix.






domingo, 3 de octubre de 2010

Misfits

Esta serie de origen británico fue creada por Howard Ovram y producida por Clerkenwell Films. Se empezó a emitir el 12 de noviembre del 2009 en el canal E4.

La historia está centrada en cinco jóvenes condenados a realizar servicios sociales por diferentes delitos. En uno de sus turnos se ven sorprendidos por una tormenta electrica en la que caen enormes bloques de hielo. Aunque intentan huir de la tormenta, un rayo les alcanza y les hace un tanto "especiales".

Se podría decir que tiene una trama parecida a la de Heroes (se que empezó con mucha garra pero se quedo por el camino) aunque parece que deja de lados los tópicos de los buenos y los malos.

Hasta ahora solo hay una temporada, de seis episodios y en versión original, los cuales podréis descargarlos aquí si estáis interesados.

A continuación el trailer de la serie, que sin dar mucha información, sirve para hacerse a la idea de como es la serie.

Señales y Sistemas (propiedades y ejemplos en MatLab)

En una entrega anterior, publiqué un documento que trataba sobre lo mismo: Señales y sistemas, pero a diferencia del anterior, que era básicamente teorías y demostraciones matemáticas, éste son ejemplos creados con el programa MatLab.

El programa MatLab es muy usado en universidades y centros de investigación y desarrollo.Tiene dos formas de programación: una mediante código y otro mediante bloques. El código usado es casi idéntico a C, lo bueno es que otorga nuevas funciones muy útiles para el procesamiento de señal: operaciones matemáticas complejas, trasformadas, etc. La programación por bloques se hace mediante la herramienta Simulink, en el cuál se insertan bloques que hacen funciones predeterminadas y se interconectan entre si.

 Para acceder al documento en pdf o poder descargarlo, haz click aquí.

Aquí os dejo el esquema del documento para que tengáis una idea de que trata.

1.- Señales en tiempo discreto y continuo
1.1.- Cuadrada
1.2.- Diente de sierra
1.3.- Sinusoidal
1.4.- Exponencial
1.5.- Pulso
2.- Propiedades de los sistemas
2.1.- Linealidad
2.2.- Invariancia
2.3.- Causalidad
2.4.- Estabilidad
2.5.- Invertibilidad
2.6.- Memoria
3.- Muestreo
3.1.- Ejemplo 4.1 Página 148
3.2.- Ejemplo 4.3 página 150
3.3.- Ejemplo 7.4 página 549
4.- Convolución
5.1.- Ejemplo 9.4 página 659
5.2.- Ejemplo 9.20, página 695
6.- Transformada en Z
6.1.- Ejemplo 10.3 Pagina 745
6.2.- Ejemplo 10.26 Página 781
7.- Filtros IIR
7.1.- Ejercicio 1
7.2.- Ejercicio 2
8.- Filtros FIR
8.1.- Ejercicio 1
8.2.- Ejercicio 2
8.3.- Ejercicio 3
9.- Fourier
9.1.- Ejemplo 3.5 página 193
9.2.- Ejemplo 4.4 página 293
9.3.- Ejemplo 4.5 página 294
9.4.- Ejemplo 4.18 página 318
9.5.- Ejemplo 4.19 página 320
9.6.- Ejemplo 5.2 página 364
9.7.- FFT en MATLAB 
 
Los ejercicios que se realizan en el libro están sacados del libro "Señales y sistemas" del autor Alan V. Oppenheim. Un libro muy completo y con muchos ejemplos matemáticos. Éste es un sitio donde conseguir el libro en pdf, y aquí el solucionario de los ejercicios que aparecen en el libro.

Para los interesados en poder obtener el programa MatLab, éste es el enlace para conseguirlo. 

Y por último y no por ello menos importante, si este documento os ha ayudado, agradecería que posteaseis un comentario.

sábado, 2 de octubre de 2010

Señales y Sistemas: Clasificación y propiedades

Definimos una señal como una función matemática que depende de una o más variables  independientes, y cuyo valor nos da información sobre el fenómeno físico al que está asociada.
Igualmente definimos un sistema como cualquier transformación realizada sobre una señal.

Un ejemplo serían las transformaciones sobre la señal de un generador que hace el circuito al que está conectado.

Éste es el esquema del documento para que os hagáis una idea de que trata.

1.- Introducción
2.-  Señales
2.1.- Clasificación de las señales              
2.2.- Energía y potencia de la señal
2.3.- Propiedades de las señales
2.4.- Transformaciones de la variable independiente
2.5.- Ejemplos de señales
3.- Sistemas continuos y discretos
3.1.- Interconexión de sistemas
3.2.- Propiedades de los sistemas
4.- Sistemas L.T.I.
4.1.- Representación de señales mediante impulsos
4.2.- Respuesta al impulso de un sistema L.T.I.
4.3.- Propiedades de los sistemas L.T.I.
5.- Definición de un sistema con Ec. Diferenciales
5.1.- Tiempo continuo
5.2.- Tiempo discreto

Para aquellos que deseen ver o bajarse el apunte, aquí dejo el enlace (también podéis hacer click sobre la imagen).

Modulaciones

Hay veces que las señales que obtenemos del sistema origen no se pueden ser transmitidas tal cual, sino que las hemos de tratar. En muchos casos hemos de aplicar a la señal un proceso llamado modulación.

Para transmitir estas señales, necesitamos antenas, y estas han de ser del mismo orden de magnitud que la longitud de onda de la señal que queremos transmitir; por consiguiente, haciendo cálculos rápidos, para transmitir una señal de kHz necesitaríamos una antena de unos cuantos Km de longitud, cosa inviable, por consiguiente la solución que se adopta es trasladar la señal que queremos transmitir a una banda de frecuencias en la cual la longitud de la antena asociada sea viable.

Si es lo que buscabais, éste es el enlace para que podáis  descargar el pdf.

Aquí dejo el esquema principal del apunte:
1.-Introducción               
2.- Modulaciones lineales
2.1.- Modulación en Amplitud (AM)
2.2. Modulación de doble banda lateral (DBL O DSB)
2.3.- Modulación de banda lateral única  (BLU)
2.5.- Banda lateral vestigial (BLV)
2.6.- Banda lateral única compatible (BLC)
2.7.- Banda lateral independiente (BLI)
2.8.- Modulación en cuadratura EN (QAM)
2.9.- Receptor superheterodino
3.- Modulaciones Angulares
3.1.- Introducción
3.2.- Expresiones matemáticas
3.3.- Modulación en Fase (PM) y frecuencia (FM)
3.4.- Espectro de la modulación angular              
3.5.-  Modulación angular de banda estrecha
3.6.- Modulación angular de banda ancha
3.7.- FM estéreo (SCA)
3.8.- Métodos de generación
3.9.- Recuperación de señales FM
4.- Modulación de Pulsos
4.1.-  Introducción
4.2.- Muestreo
4.3.- Modulación por amplitud de pulsos (PAM)
4.4.- Tipos de modulaciones analógicas de pulsos
4.5.- Modulación por codificación de pulsos (PCM)
4.6.- Cuantificación y codificación
4.7.- Cuantificación uniforme y no uniforme
4.8.- Ruido de cuantificación
4.9.- Ventajas e inconvenientes de PCM
4.10.- Ancho de banda en PCM
4.11.- Variantes de PCM
5.- Modulaciones Digitales
5.1.- Introducción
5.2.- Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)
5.3.- Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK)
5.4.- Modulación de desplazamiento mínimo del FSK (MSK)
5.5.- Modulación por desplazamiento de fase (PSK)
5.6.- Modulación en amplitud de cuadratura (QAM)
5.8.- Modulación por desplazamiento diferencial de fase (DPSK)
No olvidéis dejar un comentario si ésto os ha servido de ayuda.

Nueva sección: Apuntes

Hoy inauguro sección: Apuntes. En esta sección voy a publicar los trabajos, informes y demás documentos de interés que he ido realizando a lo largo de mi vida de estudiante. Sin tener todavía claro cuales subiré  y cuándo, me atrevo a predecir que, sino todos, la gran mayoría serán de carácter técnico.

El hecho de subir estos documentos no es hacer los deberes de nadie, sino que sirvan de consulta y faciliten la vida a cualquier alma perdida que por cualquier extraño motivo halla llegado hasta mi blog. Todos ellos están en formato PDF, la copia de texto e imágenes está habilitada, por lo que sois libres de copiar lo que queráis.


Otra cosa, solo para evitar malentendidos, no me hago responsable de la información que está incluida en los documentos, así que si algo está mal no atiendo a réplicas. Pero algo muy positivo para todos es que si encontráis algún error en los apuntes subidos, lo describáis en los comentarios, para que así los demás nos percatemos de ello.

Os agradecería que si consultais algun documento me dejéis un comentario.
Con esto doy la sección inaugurada y lista para que camine.