Videos Mountain Pine Beetle

En los siguientes videos se puede evidenciar el impacto que tiene el escarabajo de pino de montaña, los considero una herramienta útil en la sensibilización respecto al problema que va a abordar la simulación que realizaremos en la clase de Geoprocesamiento avanzado.

Mountain Pine Beetle: A Climate Change Catastrophe




The Last Stand (serious) Pine Beetle




CBC Story 'The Deadly Pine Beetle'




Pine beetle adds to CO2 problem

GEOTOOLS

GEOTOOLS

Es una librería Open Source de licencia LGPL escrita en Java que provee metodos compatibes con estándares para la manipulación de datos geoespaciales. Puede ser utilizada para construír aplicaciones de todo tipo. Es imporante aclarar que Getools es una librería NO una aplicación, provee clases objetos y métodos.

Uno de los proyectos base para GeoTools es el proyecto GeoAPI que consiste en una serie de interfaces para projectos java que incluyan información geográfica. GeoAPI intenta reducir la duplicación e incremenar la interoperabilidad enre los distintos projectos existentes alrededor de la información espacial y que están desarrollados con Java. GeoAPI consiste exclusivamente de interfaces que se derivan de estándares de la ISO y de la OGC.

FUNCIONALIDADES DISPONIBLES

GeoTools provee las siguientes funcionalidades:

• Interfaces y estándares y especificaciones: dando soportes a los estándares geoespaciales globales de la ISO y a las especificaciones del Open Geospatial Consortium.
• Formatos de datos: soporta un aplio rango de los formatos más utlizados par almacenar información geoespacial, se dividen en dos categorías, vectoriales y raster.
• DataStore (datos vectoriales)
• Shapefile - Formato propietario de ESRI (lectura/escritura)
• GML - Geography Markup Language (lectura)
• WFS - Features de servidor OGC Web Feature Server (lectura/escritura)
• PostGIS - Objetos geométricos para PostgreSQL (lectura)
• Oracle Spatial - Extensión Oracle para datos espaciales (lectura)
• ArcSDE - Middleware de ESRI para bases de datos espaciales (lectura)
• MySQL - Soporte para los nuevos tipos geometría
• GeoMedia - Formato de Intergraph (lectura)
• Tiger - Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing esarrollado por el US Census Bureau (lectura)
• VPF - Vector Product Format, un formato de intercambio (lectura)
• MapInfo - MIF (Mapinfo Interchange Format) (lectura / escritura)
• Grid Coverage (datos raster)
• ArcGrid - Formato grilla ASCII de ArcInfo y and formato grilla ASCII de GRASS (opcionalmente comprimido) (lectura/escritura)
• Image - puede cargar imágenes georeferenciadas con un archivo world (lectura/escritura)
• GeoTIFF - Imagen tiff georeferenciada (lectura)
• WMS - Cliente de OGC Web Mapping Server (lectura)
• Fetures y geometrías: Se utiliza la librería JTS como modelo de geometría base, la cual implemente la especificación "Simple Features Specification for SQL", soporta indexamiento espacial en memoria y robustas operaciones topológicas.
• Cubrimiento de grillas: Provee soporte para los formatos raster utilizando la API estándar JAI de java para el procesamiento de los datos.
• Transformación de coordenadas: de acuerdo a la especificación de servicios de transformación de coordenadas del OGC. Implementación para posicionamiento general, sistemas de referencia e coordenadas y transformación de coordenadas.
• Dibujado: Cuenta con dos opciones lite render para aplicaciones del lado del servidor y J2D para aplicaciones cliente.
• Estilos: Permite la simbolización (color, grosor e linea, opacidad, etc.) de los conjuntos de datos. Compatible con la especificación OpenGIS Styled Layer Descriptor.
• Codificación de filtros: Provee un mecanismo para especificar un subconjunto de features sobre las cuales operar. Es una implementación de la especificación OpenGIS Filter Encoding.
• Interfaz gráfica e usuario: soporta operaciones como acercar, alejar, mover, etc.
• Grafos: Creación de grafos y redes basadas en MultiLineStrings o geometrías arbitrarias y relaciones espaciales. Los grafos pueden ser caminados utilizando el patron visitante.

ARQUITECTURA

La siguiente es la arquitectura general de GeoTools.

SimTutorial en Repast Simphony

En esta se sión se ha desarrollado el tutorial publicado por Nick Malleson para comprender los conceptos básicos sobre Repast Simhpony.

El tutorial consiste básicamente en crear un proyecto, un contexto, agentes dentro del contexto y una proyección para los agentes. Es especialmente interesante el hecho de que los agentes son cargados a partir de un archivo shapefile, el cual contiene la ubicación y datos iniciales de cada agente.

Se programa un movimiento aleatorio cada segundo para cada uno de los agentes y al final la simulación se observa de la siguiente forma:

REPAST CITY

Nick Malleson es un estudiante de la Universidad de Leeds que trabaja con simulación de crimen mediante agentes. La simulación la ha implementado con la ayuda de Repast Simphony y básicamente consiste en ladrones que se mueven en una ciudad cuyas vías y casas son cargadas directamente desde un archivo en formato Shapefile.

Existe una página desde donde se puede descargar el código fuente del proyecto. Este proyecto nos interesa debido a que trabaja con agentes y con información georeferencia, lo cual tomaremos como base para la simulación de nuestra materia, que se enfoca en escarabajos y pinos de Canadá.

Al bajar el proyecto es necesario cambiar un archivo de configuración para que la simulación se ejecute correctamente, a continuación se presenta el procedimiento para a seguir para solucionar el problema:



Ahora que tenemos la simulación ejecutándose podemos dedicarnos a analizarla y a entender como podemos aplicarla a nuestro problema particular, eso lo detallaremos en próximas entradas.

"RETURN FROM THE ANT - SYNTHETIC ECOSYSTEMS FOR MANUFACTURING CONTROL"

A continuación se presenta la síntesis de una tesis doctoral en la cual se habla de la infraestructura de feromonas, la cual servirá de base para nuestro trabajo en Geoprocesamiento avanzado. Y cómo se relaciona este campo de la inteligencia artificial con el geoprocesamiento? Poco a poco lo develaremos a lo largo de las publicaciones en este blog.

Tesis Doctoral "RETURN FROM THE ANT - SYNTHETIC ECOSYSTEMS FOR MANUFACTURING CONTROL" Humboldt-Universität zu Berlin.

RESUMEN

El enfoque de ecosistemas sintéticos que tiene el documento analizado adopta principios básicos de los ecosistemas naturales en el diseño de sistemas multiagente, los sistemas naturales como las colonias son fascinantes porque son robustos, flexibles y adaptativos. Algunas ramas de la ciencia se enfocan en sistemas distribuidos de entidades que interactúan localmente, la tesis analizada propone un conjunto de principios que deberían ser observados cuando se diseñen ecosistemas sintéticos.

Sa habla de cómo la estigmergia ha mostrado su utilidad en la coordinación de grandes conglomerados de agentes en un ecosistema sintético. En el documento la operación de la infraestructura de Feromonas es especificada, formalmente modelada y analizada.

La tésis investiga sistemas compuestos de entidades separadas las cuales interactúan entre si y como resultado de dicha interacción se presenta un comportamiento a nivel de sistema, se presentan algunas técnologías en la investigación de sistemas distribuidos las cuales mencionamos a continuación:

• FÍSICA ESTADÍSTICA DE EQUILIBRIO. En física el comportamiento complejo a nivel de sistema emerge de interacciones entre individuos distribuidos espacialmente, las entidades del sistema son llamadas partículas y no existe un control centralizado. El análisis de tales sistemas de partículas se enfoca en el carácter de estabilidad del sistema, que es dictada por las características específicas de las interacciones locales.

• AUTOMATA CELULAR. Es una grilla regular n dimensional de celdas donde cada celda es una máquina de estados finitos, usualmente se consideran en una, dos o tres dimensiones permitiendo un número de celdas finito o infinito. El estado del sistema cambia en el tiempo y la actualización ocurre sincrónicamente, todo el autómata comparte la misma regla. La regla de interacción de las células es conocida también como función de transición y determina el estado de cada célula con base en el estado previo y el estado de las células en la vecindad que lo rodea y que está determinada por un radio determinado.

• BIOLOGÍA POBLACIONAL Y MODELAMIENTO ECOLÓGICO. Se concentra en procesos emergentes a gran escala cuando un gran número de entidades simples interactúan entre si, las entidades son miembros de una o más especies y sus interacciones son una abstracción del proceso de selección natural. Se enfoca en la dinámica del ecosistema resultante y su comportamiento a largo plazo dependiendo de las interacciones locales.

• VIDA ARTIFICIAL. Tiene dos objetivos básicos, el primer objetivo es abstraer el funcionamiento y especialmente el origen de la vida terrestre y el segundo objetivo es crear organismos artificiales que puedan ser significativamente llamados como "vivos".

• SISTEMAS MULTIAGENTE. Las tareas de la inteligencia artificial se implementan en paralelo mediante la inteligencia artificial distribuida (DAI), un sub campo de DAI es la solución distribuida de problemas (DPS). DPS involucra un controlador centralizado. El campo de sistemas multi agente (MAS) tiene sus raíces en DAI, se basa en que la inteligencia debería emerger de las interacciones entre componentes. MAS contempla dos focos principales: los trabajos internos de cada agente y las interacciones entre agentes, el objetivo final de MAS es organizar los agentes para realizar alguna tarea global. Dado un comportamiento global específico, que comportamiento individual es requerido para alcanzarlo ?

• EL CAMINO DE LA VIDA ARTIFICIAL HACIA LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL. Consiste en la intersección entre la investigación en sistemas multi agentes tradicionales y la vida artificial, se inspira en sistemas biológicos para el diseño de sistemas multi agente, dicho camino recorre los siguientes conceptos:

• INTELIGENCIA DE ENJAMBRE. Se define como un intento de diseñar algoritmos o dispositivos para resolución de problemas distribuidos inspirado por el comportamiento colectivo de colonias de insectos sociales y otras sociedades animales. Aparece como producto de la comprensión de que el rico comportamiento de las colonias de insectos sociales no se da como producto de la sofisticación las entidades individuales sino de la interacción entre esas entidades

• INTELIGENCIA COLECTIVA. Puede ser vista como una instancia de la inteligencia de enjambre, muchos procesadores ejecutando concurrentemente, llevando a cabo acciones, las cuales afectan el comportamiento de otros procesadores.

• ESTIGMERGIA. Es un principio fundamental en la emergencia de comportamiento coordinado a nivel de sistema a partir de las interacciones locales entre individuos. Proviene de las Raíces griegas: "Stigma" que significa señal y "ergon" que significa trabajo, lo que indica que algunas de las actividades de los agentes son disparadas por señales externas. Las actividades simples pueden ser coordinadas por una comunicación indirecta y es entonces cuando un fenómeno robusto puede llegar a emerger. Existen dos tipos de Estigmergia:

• ESTIGMERGIA SEMATECTÓNICA: Involucra un cambio en las características físicas el entorno

• ESTIGMERGIA BASADA EN SEÑALES: Algún marcador es depositado en el entorno sin que lleve a cabo alguna contribución directa a la tarea ejecutada pero si influenciando el comportamiento relacionado con las tareas subsecuentes

• VENTAJAS DE LA TÉCNICA DE ESTIGMERGIA:

• Agentes simples
• Comunicaciones reducidas
• Construcción y mejora incremental de las soluciones
• Flexibilidad del comportamiento a nivel de sistema en presencia de perturbaciones

• OPTIMIZACIÓN DE COLONIAS DE HORMIGAS. Es una aplicación específica de la inteligencia de enjambre. Busca adaptar los mecanismos coordinación empleados en colonias de hormigas sociales para resolver problemas de optimización discreta y es utilizada en ruteo y balanceo de cargas en redes de telecomunicaciones.

• ECOSISTEMAS SINTÉTICOS. Aplican inteligencia de enjambre al diseño de sistemas multi agente. Buscan proveer directrices de ingeniería prácticas para diseñar sistemas de confiabilidad a nivel industrial.

• OTROS CONCEPTOS GENERALES.

• EMERGENCIA. Las interacciones son vistas como la fuente de propiedades emergentes, es importante que los individuos a nivel local no perciban las propiedades globales

• AUTO ORGANIZACIÓN. Es vista como un conjunto de mecanismos dinámicos en un sistema donde las estructuras aparecen a nivel de sistema y no son externamente impuestas, requiere que las interacciones locales de los individuos no se referencien a las estructuras globales

Hola !!!

Hola a todas y todos, este hace parte del desarrollo de la asignatura "Geoprocesamiento avanzado" y presenta los principales conceptos abarcados en la misma.

Esta asignatura hace parte del plan de estudios de la MAESTRIA EN CIENCIAS DE LA INFORMACION Y LAS TELECOMUNICACIONES, DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS, con sede en Bogotá, Colombia, que actualmente estoy cursando.

Espero que los temas aquí expuestos sean de su agrado y que puedan llegar a ser de utilidad.