El nuevo pensamiento geológico: la innovación en Geología S. Ordóñez XXX Aniversario del ICOG.

¿Qué es ciencia? Ciencia ( scientia - conocimiento) métodos y técnicas para la adquisición y organización de conocimientos. Posibilidad de generación de más conocimiento, predicciones cuantitativas y comprobables. Hipótesis, Experimentación Observación, Leyes,… Tipos: básica y aplicadas Formales, naturales y sociales

Ciencia ( scientia - conocimiento) métodos y técnicas para la adquisición y organización de conocimientos.

Posibilidad de generación de más conocimiento, predicciones cuantitativas y comprobables. Hipótesis, Experimentación Observación, Leyes,…

Tipos: básica y aplicadas

Formales, naturales y sociales

Historia de las ciencias de la tierra Ciencia descriptiva y regional (s.XIX) Agricola (1546), la metalogenia Stenon (1638-1686) corte geológico. Werner - Hutton (XVIII-XIX) Smith - Lyell (XIX) Suess - Wegener (XIX-XX) Bioestratigrafía + geofísica + geoquímica Hess (1962) - Vine + Matthews (1963) - Wilson (1965) {Tectónica Global} Geostadística e informática Vistelius (1967), Harbaugh y Merrian (1968), Davis (1973), Lafitte (1972), Agterberg (1974)

Ciencia descriptiva y regional (s.XIX)

Agricola (1546), la metalogenia

Stenon (1638-1686) corte geológico.

Werner - Hutton (XVIII-XIX)

Smith - Lyell (XIX)

Suess - Wegener (XIX-XX)

Bioestratigrafía + geofísica + geoquímica

Hess (1962) - Vine + Matthews (1963) - Wilson (1965) {Tectónica Global}

Geostadística e informática

Vistelius (1967), Harbaugh y Merrian (1968), Davis (1973), Lafitte (1972), Agterberg (1974)

Richard Florida: Tres Ts Crecimiento Económico = Clase Creativa Crecimiento Económico T ecnología T olerancia T alento Clase Reactiva

Sistematización historial académico, docente e investigador. Aportación a la creación del conocimiento (3) M. A. Pesquera (2007) c.p. EDUCACI ÓN E i INNOVACI ÓN TOLERANCIA INVESTIGACI ÓN I TALENTO TECNOLOG ÍA CREATIVIDAD

Innovar en una ciencia de la Ilustración (?) ¿Qué es innovar? “ Innovación , acción o efecto de innovar (creación o modificación de un producto y su introducción en el mercado)” Diccionario de la Real Academia Española . 21ª edición (2001).

¿Qué es innovar? “ Innovación , acción o efecto de innovar (creación o modificación de un producto y su introducción en el mercado)” Diccionario de la Real Academia Española . 21ª edición (2001).

“ La aventura de inventar” [ 1] : “ Smokefree”, David Sánchez; “ WhyCry”, Pedro Monagas; “ Aspiramop”, Merche Aceña; “ Rakaraka”, Vicky Segura;.. “ Fregona”, 1958 (Eugenio Bellvis), 1968 (Manuel Jalón); “ Chupa Chups”, 1958 (Enric Bernat);... “ Pañales desechables de plástico”, Marion Donovan (1951)... ...la principal dificultad la comercialización.. [1] MIA, 12-18 de Febrero del 2007. [1] MIA, 12-18 de Febrero del 2007.

“ Smokefree”, David Sánchez;

“ WhyCry”, Pedro Monagas;

“ Aspiramop”, Merche Aceña;

“ Rakaraka”, Vicky Segura;..

“ Fregona”, 1958 (Eugenio Bellvis), 1968 (Manuel Jalón);

“ Chupa Chups”, 1958 (Enric Bernat);...

“ Pañales desechables de plástico”, Marion Donovan (1951)...

...la principal dificultad la comercialización..

[1] MIA, 12-18 de Febrero del 2007.

Thomas Alva Edison (1847 – 1931) Durante toda su vida patentó 1093 inventos. !877 “fonografo”. 1879 “bombilla”, Sir Joseph Wilson Swan (1828-1914), 1882, New York, primera central eléctrica del mundo, iluminó la calle Wall Street (Manhattan). 1889, kinetoscopio, precursor del actual cinematógrafo e ideó con George Eastman (Kodak), 35 mm. 1913 sincronizó el kinetoscopio con el fonógrafo para producir la primera película sonora de la historia del cine Micrófono de carbón… EFECTO EDISON

Durante toda su vida patentó 1093 inventos.

!877 “fonografo”.

1879 “bombilla”, Sir Joseph Wilson Swan (1828-1914),

1882, New York, primera central eléctrica del mundo, iluminó la calle Wall Street (Manhattan).

1889, kinetoscopio, precursor del actual cinematógrafo e ideó con George Eastman (Kodak), 35 mm.

1913 sincronizó el kinetoscopio con el fonógrafo para producir la primera película sonora de la historia del cine

Micrófono de carbón…

EFECTO EDISON

En qué innova la empresa ? Producto Nuevo Modificación / adaptación Diseño / mejora Materia prima Proceso Nuevo Automatización / robotización - modificación Eliminación de “cuellos de botella” Deslocalización (ventajas en costes de producción)

Producto

Nuevo

Modificación / adaptación

Diseño / mejora

Materia prima

Proceso

Nuevo

Automatización / robotización - modificación

Eliminación de “cuellos de botella”

Deslocalización (ventajas en costes de producción)

En qué innova la empresa ? Ventas Nuevos mercados Financiación / préstamos Subvenciones Postventa (servicio) Publicidad Gestión RRHHs Financiera – económica TICs

Ventas

Nuevos mercados

Financiación / préstamos

Subvenciones

Postventa (servicio)

Publicidad

Gestión

RRHHs

Financiera – económica

TICs

En qué innova la empresa ? Origen del I+D empresarial (intangibles de conocimiento): Propio Colaboración Adquirido Tipos de intangibles de conocimiento: Propiedad industrial (patentes y modelos de utilidad) Derechos de autor “ Spin off” Prestación de servicios “ Know how”

Origen del I+D empresarial (intangibles de conocimiento):

Propio

Colaboración

Adquirido

Tipos de intangibles de conocimiento:

Propiedad industrial (patentes y modelos de utilidad)

Derechos de autor

“ Spin off”

Prestación de servicios

“ Know how”

Contenidos (I) Las Ciencias de la Tierra. ¿Qué es Ciencia? La “Geología” como una Ciencia de la Tierra. Origen, principios y evolución. La “interdisciplinariedad científica”: Geoquímica. Geofísica. Biogeología. Geobiología. Geomatemática. Geografía Física. Geomedicina Dimensión planetaria > modelos de materiales y procesos de otros planetas. “Geología planetaria”. Astrofísica. Objetivo básico: Los materiales y los procesos geológicos, las formas que desarrollan los procesos y su distribución espacio / temporal (historia).

Las Ciencias de la Tierra.

¿Qué es Ciencia?

La “Geología” como una Ciencia de la Tierra. Origen, principios y evolución.

La “interdisciplinariedad científica”: Geoquímica. Geofísica. Biogeología. Geobiología. Geomatemática. Geografía Física. Geomedicina

Dimensión planetaria > modelos de materiales y procesos de otros planetas. “Geología planetaria”. Astrofísica.

Objetivo básico: Los materiales y los procesos geológicos, las formas que desarrollan los procesos y su distribución espacio / temporal (historia).

Contenidos (II) La aplicación de las “Ciencias de la Tierra”. Recursos Minerales y Rocas Hídricos e hidraúlicos. Soporte de la actividad humana. Planetarios (Dinámica del Planeta). Soporte del suelo vegetal. Patrimonio

La aplicación de las “Ciencias de la Tierra”.

Recursos

Minerales y Rocas

Hídricos e hidraúlicos.

Soporte de la actividad humana.

Planetarios (Dinámica del Planeta).

Soporte del suelo vegetal.

Patrimonio

Contenidos(III) Riesgos: Naturales Inducidos Predecibles Impredecibles

Riesgos:

Naturales

Inducidos

Predecibles

Impredecibles

La geología cuantitativa Modelos estadísticos Leyes de distribución Errores en la estima Taxonomía numérica (racimos) Análisis factorial Bases de datos Modelos de prospección

Modelos estadísticos

Leyes de distribución

Errores en la estima

Taxonomía numérica (racimos)

Análisis factorial

Bases de datos

Modelos de prospección

Geoestadística I Danie Krige y Herbert Sichel (Witwatersrand) George Matheron 60´y 70´ variograma usos de la geoestadística Reservas, optimización de redes de drenaje, leyes de bloque, cubicación, evaluación de un plan de minero, recuperación Variable regionalizada aleatoria (error - fluctuación ; tendencias) estructura (estructura real)

Danie Krige y Herbert Sichel (Witwatersrand)

George Matheron 60´y 70´

variograma

usos de la geoestadística

Reservas, optimización de redes de drenaje, leyes de bloque, cubicación, evaluación de un plan de minero, recuperación

Variable regionalizada

aleatoria (error - fluctuación ; tendencias)

estructura (estructura real)

Geoestadística II Topografía, parámetros, porosidad, permeabilidad, elementos traza, contaminantes,… Variables estacionarias (invariante en traslación). Condición intrínseca E {Z(x+h) - Z(x)} = 0 Var {Z(x+h) - Z(x)} =  (h) = 2 C(0) - 2 C(h)  (h) cuadrática líneal pepita plana… aleatoria

Topografía, parámetros, porosidad, permeabilidad, elementos traza, contaminantes,…

Variables estacionarias (invariante en traslación).

Condición intrínseca

E {Z(x+h) - Z(x)} = 0

Var {Z(x+h) - Z(x)} =  (h) = 2 C(0) - 2 C(h)

 (h)

cuadrática

líneal

pepita

plana… aleatoria

GEOMATERIALES MINERALES = fases “sólidas”: orden/desorden (posiciones , simetría)  propiedades químicas y físicas, ROCAS = sistema (metaestable ?) con fases sólidas (minerales) y huecos ocupados por líquidos y gases. Historia. Gaia. Vida (materia  ) SITUACIÓN (parámetros intensivos / extensivos) = inicial(t 0 )  actual (t a ). Principio de las causas reales (Lyell)

MINERALES = fases “sólidas”: orden/desorden (posiciones , simetría)  propiedades químicas y físicas,

ROCAS = sistema (metaestable ?) con fases sólidas (minerales) y huecos ocupados por líquidos y gases. Historia. Gaia. Vida (materia  )

SITUACIÓN (parámetros intensivos / extensivos) = inicial(t 0 )  actual (t a ).

Principio de las causas reales (Lyell)

MODELIZANDO (simulando) Físicos modelos a escala modelos analógicos Simbólicos gráficos (descriptivos)/estadística clásica matemáticos determinísticos (d)/ probabilísticos (p) estáticos (e)/ dinámicos (t)

Físicos

modelos a escala

modelos analógicos

Simbólicos

gráficos (descriptivos)/estadística clásica

matemáticos

determinísticos (d)/ probabilísticos (p)

estáticos (e)/ dinámicos (t)

DE LO NANOSCÓPICO A LO MACROSCÓPICO{de} (Efecto, B m ) ={propiedad,  m+n } (Causa,A n ) Propiedad: estructura de tensor (P. de Neumann) Rango (m+n)  , simplificación (notación Voight) Elementos del tensor y simetría propiedades tensoriales de rango 1 propiedades tensoriales de rango 2 propiedades tensoriales de rango 3 propiedades tensoriales de rango 4

(Efecto, B m ) ={propiedad,  m+n } (Causa,A n )

Propiedad: estructura de tensor (P. de Neumann)

Rango (m+n)  , simplificación (notación Voight)

Elementos del tensor y simetría

propiedades tensoriales de rango 1

propiedades tensoriales de rango 2

propiedades tensoriales de rango 3

propiedades tensoriales de rango 4

Propiedades no tensoriales Exfoliación Dureza superficial Deformación plástica Energía de superficie

Exfoliación

Dureza superficial

Deformación plástica

Energía de superficie

Propiedades tensoriales

El tensor de constantes C ijkl /módulos S ijkl elásticos.  ij (deformación) = S ijk l ( C ijkl -1 )  kl (tensión) constantes de Lamé modulos de Young (E), Poisson (  ) dureza velocidad sónica velocidad sísmica fallas, pliegues,

 ij (deformación) = S ijk l ( C ijkl -1 )  kl (tensión)

constantes de Lamé

modulos de Young (E), Poisson (  )

dureza

velocidad sónica

velocidad sísmica

fallas, pliegues,

Creciendo cristales, nódulos, Leyes de Fick

Variables cuencales Morfodinámicas H (x,y), nivel de base (n.m.)  (x,y), superficie de sedimentación  (x,y), subsidencia Aporte sedimentos: p (x,y), productividad aut. c (x,y), propagación de barras (ondas) de sedimentos.  (x,y), coeficiente de transporte.

Morfodinámicas

H (x,y), nivel de base (n.m.)

 (x,y), superficie de sedimentación

 (x,y), subsidencia

Aporte sedimentos:

p (x,y), productividad aut.

c (x,y), propagación de barras (ondas) de sedimentos.

 (x,y), coeficiente de transporte.

Coeficiente de transporte (difusión)  = f(  ).

Rellenando cuencas sedimentarias {dt}

El sistema solar

MÉTODOS

Del ordenador a la supercomputación

Procesador CELL

Cell/B.E. Based Systems Provide solutions based on Cell/B.E. which provides unprecedented performance Cell/B.E. chip offers 10X or greater performance in various image and signal processing applications We utilize IBM’s system design methodologies, skills, and assets to harness the power of Cell/B.E. for your products Geometry Engine Physics Simulation Numerous code samples provided to demonstrate system design constructs Complex workloads and demos used to evaluate and demonstrate system performance Terrain Rendering Engine Subdivision Surfaces

Provide solutions based on Cell/B.E. which provides unprecedented performance

Cell/B.E. chip offers 10X or greater performance in various image and signal processing applications

We utilize IBM’s system design methodologies, skills, and assets to harness the power of Cell/B.E. for your products

Numerous code samples provided to demonstrate system design constructs

Complex workloads and demos used to evaluate and demonstrate system performance

Medical imaging / visualization Drug discovery Petroleum reservoir modeling Seismic analysis Avionics Air traffic control systems Radar systems Sonar systems Training simulation Targeting Defense and security IT Surveillance Secure communications LAN/MAN Routers Network processing XML and SSL acceleration Voice and pattern recognition Video conferencing Computational chemistry Climate modeling Data mining and analysis Media server Digital content creation Digital content distribution … . Target Applications Signal processing Image processing Audio re-sampling Noise generation Sound oscillation Digital filtering Curve and surface evaluation FFT Matrix mathematics Vector mathematics Game Physics / Physics simulation Video compression / decompression Surface subdivision Transform-light Graphics content creation Security encryption / decryption Pattern matching Language parsing TCP/IP offload Encoding / decoding Parallel processing Real time processing … Accelerated Functions Cell Broadband Engine ™ Non-homogeneous coherent multi-Processor Dual-threaded control-plane processor 8 independent data-plane processors Thread-level parallelism SIMD processing architecture 128-entry, 128-bit register files Pipelined execution units Branch hint Data-level parallelism Rich integer instruction set Word, half word, byte, bit Boolean Shuffle Rotate, shift, mask Single-precision floating point Double-precision floating point 256KB SPU local stores Asynchronous DMA/main memory interface Channel interface Single-cycle load/store to/from registers High-bandwidth internal bus 96 bytes transferred per clock 100+ outstanding transfers supported Coherent bus interface Up to 30GB/s out, 25 GB/s in Direct attach of another Cell Can be configured as non-coherent Non-coherent bus interface Up to 10GB/s out, 10 GB/s in 25+ GB/s XDR memory interface Disruptive Technology - Who Knows What the Limits Are

Medical imaging / visualization

Drug discovery

Petroleum reservoir modeling

Seismic analysis

Avionics

Air traffic control systems

Radar systems

Sonar systems

Training simulation

Targeting

Defense and security IT

Surveillance

Secure communications

LAN/MAN Routers

Network processing

XML and SSL acceleration

Voice and pattern recognition

Video conferencing

Computational chemistry

Climate modeling

Data mining and analysis

Media server

Digital content creation

Digital content distribution

… .

Signal processing

Image processing

Audio re-sampling

Noise generation

Sound oscillation

Digital filtering

Curve and surface evaluation

FFT

Matrix mathematics

Vector mathematics

Game Physics / Physics simulation

Video compression / decompression

Surface subdivision

Transform-light

Graphics content creation

Security encryption / decryption

Pattern matching

Language parsing

TCP/IP offload

Encoding / decoding

Parallel processing

Real time processing

…

Non-homogeneous coherent multi-Processor

Dual-threaded control-plane processor

8 independent data-plane processors

Thread-level parallelism

SIMD processing architecture

128-entry, 128-bit register files

Pipelined execution units

Branch hint

Data-level parallelism

Rich integer instruction set

Word, half word, byte, bit

Boolean

Shuffle

Rotate, shift, mask

Single-precision floating point

Double-precision floating point

256KB SPU local stores

Asynchronous DMA/main memory interface

Channel interface

Single-cycle load/store to/from registers

High-bandwidth internal bus

96 bytes transferred per clock

100+ outstanding transfers supported

Coherent bus interface

Up to 30GB/s out, 25 GB/s in

Direct attach of another Cell

Can be configured as non-coherent

Non-coherent bus interface

Up to 10GB/s out, 10 GB/s in

25+ GB/s XDR memory interface

Bringing Cell/B.E. to Targeted Market Segments & Applications Aerospace & Defense Signal & Image Processing Security, Surveillance Simulation & Training, … Petroleum Industry Seismic computing, … Communications Equipment LAN/MAN Routers Access Converged Networks Security, … Financial Services Portfolio Analytics Consumer / Digital Media Digital Content Creation Media Platform Video Surveillance, … Public Sector / Gov’t & Higher Educ. Signal & Image Processing Visualization, Supercomputing, … Medical Imaging CT Scan Ultrasound, … Expand Cell/B.E. to a broad set of applications by offering IBM Cell blades and Collaborative Innovation Development services for custom systems/chips Petroleum Industry A&D Comm Medical Cell Assets Consumer Public Sector Financial Services

Aerospace & Defense

Signal & Image Processing

Security, Surveillance

Simulation & Training, …

Petroleum Industry

Seismic computing, …

Communications Equipment

LAN/MAN Routers

Access

Converged Networks

Security, …

Financial Services

Portfolio Analytics

Consumer / Digital Media

Digital Content Creation

Media Platform

Video Surveillance, …

Public Sector / Gov’t & Higher Educ.

Signal & Image Processing

Visualization,

Supercomputing, …

Medical Imaging

CT Scan

Ultrasound, …

Corta Antamina Compañía Minera Antamina S.A. Inversión US $ 2,260 millones, 110 millones de toneladas de estéril, 360,000 toneladas/diarias 300 km. de mineroducto Cu, Zn, subp.: Mo, Ag, Pb, Bi,…

HIDROCARBUROS

Wordl Energy Outlook 2007

The great coal hole. .Posted on Thursday, January 17th, 2008 First published in New Scientist , 17 January 2008

Gw 2100

HIDRATOS DE METANO

.. SUELO VEGETAL

LAS HUELLAS DE LA VIDA

LA VIDA INTELIGENTE

RIESGOS

1964 Anchorage Deslizamientos La Conchita, CA

LIQUEFACTION Kobe, Japan LIQUEFACTION Turnagain Heights, AK 1964 Government Hill Elementary School Anchorage, AK, 1964 Licuefacción

Energía Geotérmica

MAREOMOTRIZ

HIDRATOS DE METANO HIDRATOS DE METANO –vs- HUNDIMIENTOS EN EL MAR DEL NORTE

Homo (sp) como agente geológico (Antropogeno – Tecnógeno) Hace entre 10 – 5000 años, deforestación para agricultura y ganadería. Ter-Stepanian (1988)… Las grandes obras para el regadío (Babilonia, Bactryria, India, China) Las grandes ciudades y las grandes obras para el transporte, la minería, el comercio,.. La Revolución Industrial (vapor, acero, cemento) Revolución Tecnológica La Nueva Revolución Tecnológica (2015)

Hace entre 10 – 5000 años, deforestación para agricultura y ganadería. Ter-Stepanian (1988)…

Las grandes obras para el regadío (Babilonia, Bactryria, India, China)

Las grandes ciudades y las grandes obras para el transporte, la minería, el comercio,..

La Revolución Industrial (vapor, acero, cemento)

Revolución Tecnológica

La Nueva Revolución Tecnológica (2015)

Homo (sp) como agente geológico (Antropogeno – Tecnógeno) Modificación del balance energético del planeta. Energías nucleares – termonucleares y combustibles fósiles Los campos geotérmico, eléctrico, magnético, geoquímica, hidrodinámico,.. Seísmos. Las velocidades de erosión (relieve – suelo - clima) / sedimentación y la naturaleza y depocentros de los sedimentos*. Subsidencia. Síntesis de materiales y metales estables y radioactivos. Modificación de la atmósfera, hidrosfera (inundación – desecación - desertificación) Modificación de costas, valles,… Extinción de especies (prehistoric overkill), cada vez mas activa e introducción de especies domésticas. Organismos modificados genéticamente.

Modificación del balance energético del planeta. Energías nucleares – termonucleares y combustibles fósiles

Los campos geotérmico, eléctrico, magnético, geoquímica, hidrodinámico,.. Seísmos.

Las velocidades de erosión (relieve – suelo - clima) / sedimentación y la naturaleza y depocentros de los sedimentos*. Subsidencia.

Síntesis de materiales y metales estables y radioactivos.

Modificación de la atmósfera, hidrosfera (inundación – desecación - desertificación)

Modificación de costas, valles,…

Extinción de especies (prehistoric overkill), cada vez mas activa e introducción de especies domésticas.

Organismos modificados genéticamente.

Registro del clima en el hielo

World Greenhouse Gas Emissions

Precombustión (Syngas: CO2 + H) Oxicombustión (Gas CO2 )

“ THE TOP TEN” Chernobyl, Ukraine Dzerzhinsk, Russia Haina, Dominican Republic Kabwe, Zambia La Oroya, Peru Linfen, China Maiuu Suu, Kyrgyzstan Norilsk, Russia Ranipet, India Rudnaya Pristan/Dalnegorsk, Russia

Aznalcollar (25 abril de 1988)

Hasta sumergida en la oscuridad es PRECIOSA …

UIMP CONCEPTUAL KLT 2.0

UIMP 2.0 52 Propuesta Estrategia Profesor Alumnos Se transmite la información y los alumnos lo interiorizan para el conocimiento individual Del tradicional

UIMP 2.0 53 Propuesta Estrategia Profesor Alumnos El profesor es un mediador entre la información y los alumnos quienes a su vez generan un conocimiento individual y colectivo Información : Web, bibliotecas… Alumnos Alumnos Alumnos Información : Web, bibliotecas… Al emergente

UIMP 2.0 63 Acciones de la UIMP 2.0 Desarrollo cronológico de las acciones UIMP 2.0

ESTO TAMBIEN ES NUESTRA MISIÓN, LA COOPERACIÓN AL DESARROLLO.