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¿Pueden los delfines beneficiarse de las matematicas no lineales cuando procesan las señales de su sonar ?






 Una investigación de la Universidad de Southampton, que examina cómo los delfines pueden procesar las señales del sonar, podría proporcionar un nuevo sistema creado por el hombre de sonar para detectar objetos, como las minas de mar, en aguas burbujeantes.


Cuando cazan la presa, se ha observado que los delfines con “las redes de burbujas que golpean alrededor de los bancos de peces, les obligan a los peces a agruparse, lo que facilita a los delfines para escogerlos. Sin embargo, tales redes de burbujas confundirían mejor el origen humano de sonar porque la dispersión sólida por las burbujas genera ‘desorden’ de la imagen del sonar, que no puede distinguirse de la verdadera diana.
Tomando el radar ultrasónico de un delfín y la caracterización de ello de una perspectiva de ingeniería, no es superior al mejor radar ultrasónico humano. Por lo tanto, en redes de burbuja sopladoras, los delfines ‘ciegan’ o su sentido ecolocalización cazando o ellos tienen una instalación ausente en el radar ultrasónico humano.
El estudio por el Profesor Tim Leighton, del Instituto de la Universidad de la Investigación de Vibración y Sonido (ISVR), y colegas examinó si hay un camino por el cual los delfines podrían tratar sus señales de radar ultrasónico distinguirse entre objetivos y desorden en el echar agua burbujeante.


En el estudio, publicado en Proceedings of the Royal Society A, el profesor Leighton junto con el profesor Pablo Blanco y el estudiante Gim Hwa Chua utiliza pulsos de ecolocalización de un tipo que emiten los delfines, pero procesada usando las matemáticas no lineales en lugar de la forma estándar de procesamiento de datos de sonda .
Este Radar ultrasónico de Adición de Pulso Parcial (BiaPSS) redujo el efecto de desorden confiando en la variación en la amplitud de chasquido, como el que que ocurre cuando un delfín emite una secuencia de chasquidos.
El profesor Leighton dice: ‘sabemos que los delfines emiten secuencias de chasquidos y la amplitud de cada chasquido puede variar de un al siguiente, de modo que no todos los chasquidos sean la misma fuerza. Preguntamos, y si esta variación en la amplitud no fuera coincidente, pero en cambio fuera clave a la distinción de las burbujas de los peces.
‘Estos chasquidos fueron mostrados para identificar objetivos cuándo están tratando de usar matemáticas no lineales, levantando la pregunta de si los delfines también se benefician de tales matemáticas. La variación en la amplitud de estos chasquidos es la llave: esto produce cambios de los ecos que pueden identificar el objetivo (pescado) en la red de burbuja, donde el radar ultrasónico humano no trabaja.


‘Aunque esto no demuestre concluyentemente que los delfines usen realmente tal procesamiento no lineal, esto se manifiesta que la gente puede descubrir y clasificar objetivos en el echar agua burbujeante usando pulsos de radar ultrasónico parecidos a un delfín, levantando posibilidades intrigantes para el radar ultrasónico de delfín cuando ellos hacen redes de burbuja.


EL BiaPSS ha demostrado ser eficaz en objetivos distintivos de la confusión generada por las burbujas en el “campo de visión ‘de la sonda. Uno de los objetivos como es una mina de mar, que es relativamente sencilla de comprar, y de bajo costo (alrededor de $ 1.000 cada uno) en comparación con el perjuicio económico (por no hablar de las lesiones y la pérdida de la vida) que causan (por ejemplo $ 96 millones de reparación para USS Samuel B. Roberts ; $ 24 millones a la reparación USS Princeton, $ 3,6 millones a USS Trípoli).
El profesor Leighton añade: ‘hay todavía preguntas para contestar. En primer lugar, los delfines tendrían que usar una frecuencia, cuando ellos entran en el echar agua burbujeante, que es suficientemente bajo que ellos pueden oír hasta frecuencias dos veces más alto que el tono.
Hasta que las medidas sean tomadas del radar ultrasónico del delfín salvaje cuando ellos cazan en el echar agua burbujeante, estas preguntas permanecerán sin contestar. Lo que hemos mostrado es que no es imposible distinguir objetivos en el echar agua burbujeante usando la misma clase de pulsos que usan los delfines.
Antes los autores  propusieron una forma de la señal de radar ultrasónico (TWIPS: el Radar ultrasónico de Pulso Invertido del Gemelo) que podría trabajar en nubes de burbuja, consistiendo en pares de pulsos que eran idénticos salvo que uno fue invertido con respecto al otro, que podría descubrir objetivos en el echar agua burbujeante si el procesamiento de señal debiera hacer el uso de matemáticas no lineales.
Sin embargo, mientras estos pulsos de TWIPS eran acertados, no habían ningunas pruebas concluyentes que los tipos de pulsos ideados para aquel estudio son usados por cualquier tipo del delfín.
Artículo en Science News: http://www.sciencedaily.com/releases/2012/07/120718090627.htm
Artículo científico:

Do dolphins benefit from nonlinear mathematics when processing their sonar returns?

  • P. R. White



  • a) Los delfines comunes reunen bancos de sardinas con redes de burbujas. 
    b) Un delfín comienza a liberar una nube de burbujas (flechas) de su espiráculo. 
    c) un delfín nada, dejando detrás la nube en expansión, otros delfines  entran en el cuadro. 
    d) El banco de sardinas se encuentran atrapado dentro de una pared de burbujas. 
    Imágenes cortesía de The Blue Planet (BBC).


    SATÉLITES DETECTAN UNA GRAN ACUMULACIÓN DE AGUA DULCE EN EL ÁRTICO





    Satélites de la ESA muestran como una gran masa de agua dulce se ha ido acumulando en el Océano Ártico en los últimos 15 años. Un simple cambio de la dirección del viento podría hacer todo este agua se derramara en el Atlántico norte, provocando un enfriamiento del clima en Europa.


       Los resultados son notables: desde el año 2002, la superficie del mar en la zona estudiada se ha incrementado en cerca de 15 centímetros, y el volumen de agua dulce se ha incrementado en 8.000 kilómetros cúbicos, equivalentes a un 10% de toda el agua dulce en el Océano Ártico.






    Océano Ártico, superficie del mar con respecto al geoide en los últimos 15 años  datos de altimetría de radar por satélite. El Giro de Beaufort es la cúpula de color amarillo / naranja en el Ártico occidentaL
    Credits: CPOM/UCL/ESA/Planetary Visions


    Los investigadores del Centro de Observación y Modelización Polar (CPOM) en el University College de Londres, y Centro Oceanográfico Nacional del Reino Unido utilizaron los datos de los satélites de ERS-2 y Envisat para medir la altura de la superficie en el Ártico occidental desde 1995 hasta 2010.


       Los resultados acaban de ser publicados en la versión online de la revista científica Nature Geoscience.


       Los científicos concluyen que esta cúpula de agua dulce que descansa sobre una amplia zona del Océano Ártico podría ser el resultado de que los fuertes vientos del Ártico han acelerado la circulación oceánica conocida como el Giro de Beaufort, haciendo que la superficie del mar se abulte.


       Un cambio en la dirección del viento podría hacer que todo este agua dulce se derrame en el resto del océano Ártico y llegue al Atlántico Norte.


       Esto podría frenar una corriente oceánica clave, derivada de la Corriente del Golfo, y, posteriormente, enfriar Europa. Esta corriente mantiene nuestro continente con un tiempo relativamente suave en comparación a otras áreas en latitudes similares.


       "Cuando nos fijamos en los datos sobre una base año a año, nos dimos cuenta de que los cambios en la altura de la superficie del mar no siempre siguió lo que el viento estaba marcando, así que pensamos acerca de las razones de por qué esto podría suceder", dijo Katharine Giles , investigadora del MOPG y autora principal del estudio.


       "Una idea es que el hielo del mar forma una barrera entre la atmósfera y el océano. Igual que cambia la cobertura de hielo marino, el efecto del viento sobre el océano también puede cambiar.


       "Nuestro siguiente paso es investigar cómo los cambios en la capa de hielo marino podrían afectar el acoplamiento entre la atmósfera y el océano con más detalle para ver si podemos confirmar esta idea."


       El hielo del mar se puede medir por diferentes tipos de datos por satélite. Altímetros de radar de los satélites como los dos utilizados en el estudio, Envisat y ERS-2, pueden ser particularmente útiles cuando se observan zonas de difícil acceso como el Ártico.




    Artículo ESAhttp://www.esa.int/export/esaCP/SEMD7FNXDXG_index_0.html




    Esta imagen  es un mosaico de imágenes de radar Envisat que adquirió entre el 9 y 11 de septiembre 2011 sobre el Océano Ártico. La extensión del hielo marino en azul corresponde a las áreas donde se cubrió más del 80% de la superficie del mar por el hielo (a partir de un análisis realizado por los EE.UU. National Ice Center). El Ártico es una de las regiones más inaccesibles de la Tierra, por lo que la obtención de mediciones del hielo marino era difícil antes de la llegada de los satélites. Créditos: ESA / DMI / NIC