Modelación Física y Computacional de Sistemas Complejos UACM/SS/2022-I y 2022-II/ 9221/INT (Interno)

Objetivo General

Introducir al estudiante en el análisis y uso de herramientas formales analíticas y computacionales para describir la dinámica de sistemas complejos con diversas aplicaciones. Estas aplicaciones van desde las redes de transporte, la dinámica de fluidos, la biología molecular, el diseño de fármacos y otras más.

Justificación

En la actualidad el conocimiento científico es cada vez más inter y transdisciplinario. Para comprender un problema o reto científico moderno, se requiere cada vez de la interacción de diversas áreas del conocimiento, tanto formales analíticas como computacionales. Por tanto, en este Proyecto de Servicio Social se busca que el estudiante se prepare en forma integral en el uso de herramientas analíticas de la Fisica, las Matemáticas y la Ingeniería para su aplicación a diversos problemas actuales tanto de la Ciudad de México como del País.

Desarrollo

El estudiante se familiarizará con el uso de herramientas y métodos formales de la Fisica y las Matemáticas para analizar problemáticas en forma integral. Se dará una introducción básica al estudiante de estos métodos para que pueda posteriormente desarrollarlos por su cuenta en un problema breve y conciso. acorde con los tiempos de Servicio Social. Asimismo, el estudiante se integrará al uso de cómputo científico para realizar muchos de éstos cálculos y desarrollos.

Recursos

Para el desarrollo de este Servicio Social, el Responsable del mismo cuenta con equipo de cómputo especializado y software que permiten su desarrollo. Por parte del estudiante, es suficiente tenga acceso a una PC de escritorio en casa o LAPTOP para poder ejecutar los distintos calculos requeridos.

Evaluación

Se realizará la evaluación en términos de productos entregables escritos en forma de reporte semestral. Estos reportes contendrán los avances desarrollados y los objetivos cumplidos, así como una programación de las actividades del proximo periodo.

Resultados

Los resultados consistirán en análisis formales cuantitativos de un problema concreto a desarrollar desde el inicio y la entrega de informes semestrales al respecto.

Actividades	Licenciatura	Solicitados
Objetivo General: Desarrollar actividades de inicio a la investigación mediante métodos analíticos y computacionales aplicados a problemas concretos y específicos. Actividades Especificas (se elegirá una de ellas) 1 Apoyará en el diseño de programas de computo para analizar la dinámica de fluidos en medios porosos. 2. Revisará los modelos fisico matemáticos de difusión anómala discretos y continuos para aplicarlos en problemas de difusión de contaminantes en la atmósfera, difusión celular o extracción de gas y petróléo. 3. Colaborará con el análisis de modelos físicos matemáticos para estudiar la transferencia de energía en procesos de fotosíntesis y su conexión con las celdas solares.	Ingeniería en Energía	1
Objetivo General: Desarrollar actividades de inicio a la investigación mediante métodos analíticos y computacionales aplicados a problemas concretos y específicos. Actividades Específicas (se elegirá una de ellas) 1. Colaborará en el desarrollo de modelos matemáticos computacionales para estudiar la dinámica de redes complejas, pudiendo ser éstas redes de transporte, propagación de información en comunidades, propagación de enfermedades infecciosas entre otras mediante el uso de Wolfram Mathematica, MatLab o NetLogo. 2. Estudiará y analizará modelos físicos matemáticos de sincronización en redes con sistemas dinámicos discretos, conocidos como CML (coupled map lattices en inglés). Esta herramienta permite modelar fenómenos de sincronización espacio temporal y permita calcular espectros de frecuencia espacio temporal. 3. Modelará fenómenos físicos mediante herramientas de la Fisica estadística y procesos Estocásticos aplicados a problemas de ingeniería o fisica aplicada, entre ellos problemas de transporte urbano, física biológica, física de la materia condensada , entre otros.	Modelación Matemática	2
Objetivo General: Desarrollar actividades de inicio a la investigación mediante métodos analíticos y computacionales aplicados a problemas concretos y específicos. Actividades Específicas (se elegirá una de ellas) 1. Estudiará modelos computacionales basados en VMD, Wolfram Mathematica y Chimera para estudiar la estructura cristalográfica de proteínas con actividad catalítica sustancial a fin de estudiar y comprender la función de los sitios activos de una macromolécuia biológica. 2. Utilizará software como GROMACS y MARTINI para ejecutar simulaciones numéricas cuantitativas que permitan determinar propiedades estructurales y dinámicas de proteínas y peptidos en solución y en interacción con otras moléculas . En particular, estudiará y analizará los llamados AMP (peptidos con actividad antimicrobiana) desde un punto de vista físico y computacional para determinar su afinidad de acoplamiento con membranas celulares.	Ciencias Genómicas	2