sábado, 17 de noviembre de 2012

Caminata marciana (5): dos nuevos desafíos

(Viene de Caminata marciana.)

La diagonal

Éste desafío, propuesto por Rodolfo Kurchan, pide dibujar una caminata marciana que deje a los números del 0 al 8 orientados en diagonal (como se ve en el dibujo) de modo tal que la suma de los números restantes sea la mínima posible.


Rodolfo tiene una solución con una suma de 36 que se puede ver en los comentarios y que probablemente pueda mejorarse. Actualización: Marcos Donnantuoni lo mejora a 33 (la solución está en los comentarios).

N veces N

Éste desafío, propuesto por Marcos Donnantuoni pide hallar una caminata marciana en la que el 4 aparezca exactamente cuatro veces (siempre de modo tal que la suma de los números restantes sea la mínima posible), otra en la que el 5 aparezca exactamente cinco veces, otra para el 6 y otra para el 7.

El desafío para el 8 es imposible (no puede haber más que un número 8) y para el 1, 2 y 3, dice Marcos, es demasiado trivial.

Las mejores soluciones que encontró Marcos tienen sumas de 4, 8, 12 y 22 para los desafíos correspondientes a 4, 5, 6 y 7 respectivamente. Todas pueden verse en los comentarios. ¿Podrán mejorarse?

viernes, 9 de noviembre de 2012

Caminata marciana (4): nuevo desafío

(Viene de Caminata marciana.)

Marcos Donnantuoni me envía por línea privada un desafío que a su vez le comunicó Pablo Coll: hallar una caminata marciana que deje exactamente un 8, dos 7, tres 6, y así sucesivamente hasta ocho 1 (además del inevitable 0 inicial). 

El desafío, como digo, es hallar una caminata así, o bien demostrar que no existe ninguna. Marcos reconoce que por ahora no ha podido resolverlo.

jueves, 8 de noviembre de 2012

Caminata marciana (3): Tres conjeturas y el Triángulo de Kurchan

(Viene de Caminata Marciana. Al día siguiente de la publicación inicial de la entrada hice un agregado al texto, este agregado aparece en azul.)

1. Tres conjeturas

Rodolfo Kurchan me ha hecho llegar por línea privada la siguiente conjetura:

Conjetura de Kurchan: Fijado un par de números n y m, en todas las caminatas marcianas que recorran completamente el rectángulo de n x m la suma de los números obtenidos será la misma. (No se obtendrán necesariamente los mismos números, pero sí será la misma la suma de todos ellos).

Por ejemplo, todas las caminatas marcianas que recorren el cuadrado de 3 x 3 suman 20.

Podemos extender la conjetura de la siguiente manera:

Conjetura ampliada: Fijada una región R del cuadriculado que pueda ser recorrida completamente por una caminata marciana, en todas las caminatas marcianas que recorran completamente R la suma de los números obtenidos será la misma.

La conjetura ampliada puede extenderse más todavía. Tomemos, por ejemplo, un grafo que admita un camino hamiltoniano (es decir, un camino que visite todos los nodos del grafo exactamente una vez cada uno, entendiendo que no vuelve al nodo inicial). A cada nodo del grafo le asignamos un número siguiendo el orden en que fue visitado y según la regla de la caminata marciana: cuando el camino pasa por un nodo, éste recibe el número que indica la cantidad de números que están conectados con él en ese momento. Un ejemplo:

Conjetura para grafos: Si G es un grafo que admite un camino hamiltoniano, entonces en todos los caminos hamiltonianos de G la suma de los números obtenidos será la misma.

Hay una demostración bastante simple (una vez que a uno se le ocurre) de la conjetura para grafos. Esta conjetura, como es evidente, tiene a las otras dos como casos particulares. Dejo, para quienes les interesen esas cosas, el desafío de encontrar la demostración. Una pista: la suma que se obtiene es la cantidad de lados del grafo. De este modo las tres conjeturas pasan a ser "teoremas", pero seguiré llamándolas "conjeturas" de todos modos.

2. El Triángulo de Kurchan

La conjetura de Kurchan nos habilita para construir el siguiente cuadro:


En la posición (n,m) del cuadro ponemos la suma de una caminata marciana que recorra completamente el rectángulo de n x m. (Por supuesto, el cuadro sigue infinitamente hacia la derecha y hacia abajo, aquí sólo hemos mostrado un fragmento.) Rodolfo prefiere girar el cuadro 45° y disponer los números en un triángulo al que (en analogía con el Triángulo de Pascal) llamaremos el Triángulo de Kurchan:


Rodolfo ha investigando el triángulo y encontró en él algunas propiedades curiosas. He aquí una lista:

1. La primera diagonal se obtiene sumando 1 cada vez, la segunda se obtiene sumando 5, la siguiente sumando 9, la siguiente sumando 13, etc.

2. En la segunda columna del triángulo aparece la sucesión 1, 11, 29, 55, 89,... que es http://oeis.org/search?q=1%2C11%2C29%2C55%2C89&sort=&language=english

3. La suma de los cuatro vecinos a cada "agujero" de la columna central (por ejemplo: 0 + 1 + 1 + 6 = 8; 6 + 11 + 11 + 20 = 48;...) forman la sucesión 8, 48, 120, 224,... que corresponde a los óctuples de los números hexagonales. Véase también: http://oeis.org/search?q=8%2C48%2C120%2C224%2C360%2C528&sort=&language=english

4. La diagonal a "salto de caballo" 0, 11, 38, 81,... es http://oeis.org/search?q=0%2C11%2C38%2C81&sort=&language=english

5. La suma de lo números en cada fila da 0, 2, 10, 28, 60, 110, 182,... que es el doble de la suma de los n primeros cuadrados consecutivos. Véase: http://oeis.org/search?q=2%2C10%2C28%2C60%2C110%2C182%2C280&sort=&language

6. Elijamos un número cualquiera del triángulo, pero que no esté en el borde. Tomemos sus dos vecinos de la izquierda y de la derecha, el número que está justo arriba del elegido y el que está justo abajo. La suma de esos cuatro números será el cuádruple del número elegido. Por ejemplo, si elegimos el 11 tenemos que 3 + 11 + 1 + 29 = 44 = 4 x 11.

7. Si sumamos cada número de la columna central con su vecino de abajo a la izquierda obtenemos: 0 + 1 = 1; 6 + 11 = 17; 20 + 29 = 49;... que es la sucesión de los números hexadecagonales centrados. Véase: http://oeis.org/search?q=1%2C17%2C49%2C97&sort=&language=english

Por supuesto, están todos invitados a encontrar otras propiedades u otros datos curiosos del Triángulo de Kurchan.

Pingüinos de la Antártida con elevados niveles tóxicos de cadmio y selenio

 


 Una tesis doctoral realizada en la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Murcia por Silvia Jerez Rodríguez ha encontrado "niveles potencialmente tóxicos" de cadmio y selenio en los pingüinos de la Antártida.
   Este trabajo de investigación, que ha analizado los bioindicadores de la contaminación ambiental en la Península Antártica y las islas asociadas, señala en una de sus conclusiones que la misma "podría afectar a la región".
   La tesis doctoral indica que se ha elegido a estos animales como objeto de estudio "porque presentan unas características útiles para la monitorización de contaminantes, por ser especies de vida larga situados en la cima de las cadenas tróficas".
   Este trabajo científico analizó las concentraciones no sólo de cadmio y selenio, sino, también, de zinc, níquel y cobre, entre otros, en los tejidos y en el contenido estomacal de pingüinos papúa, barbijo y de Adelia.
   Para ello fueron analizados un total de 33 cadáveres, junto con 207 muestras de plumas, recogidos en la península Antártica entre los años 2006 y 2010.
   Entre las conclusiones se recoge que "fueron identificados procesos de bioacumulación y biomagnificación de contaminantes, y en cadmio y selenio se alcanzaron niveles potencialmente tóxicos para los pingüinos", según han informado fuentes de la institución docente.
   La tesis doctoral fue dirigida por el profesor de la Universidad de Murcia Miguel Motas Guzmán y el investigador del Museo de Ciencias Naturales del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Andrés Barbosa Alcón.

Fuente: Ecoticias