En bici por Palencia presentacion

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O de cómo hacer una ciudad más habitable por la gente y para la gente puede ser objeto de estudio matemático, contener conceptos matemáticos complejos y que estos puedan ser entendidos por chicos y chicas de 13 y 14 años.


En bici por Palencia hoy 

La ciudad de Palencia cuenta con varios tramos de bicicarril Ninguno de ellos conecta puntos de interés No resuelven problemas de movilidad El programa de préstamo de bicicletas se abandonó hace años


Nuestro objetivo Una ciudad por y para la gente, más sana y más respetuosa con el medio ambiente,  un bicicarril que permita:  

 desplazarse de forma segura y práctica  entre los lugares más importantes de la ciudad ○ IES, bibliotecas, conservatorio, escuela de idiomas,... ○ Edificios administrativos de cierta importancia, ○ Centros de ocio y deportes, ○ Parques públicos y centros neurálgicos de los barrios, …


Nuestro objetivo

UNIR TODOS los puntos con el MENOR NÚMERO DE KILÓMETROS de bicicarril En TEORÍA de GRAFOS: ÁRBOL RECUBRIDOR MÍNIMO


¿Qué es un GRAFO? ¿Alguna vez has visto un GRAFO?

Tenemos a nuestro alcance planos, mapas… que muchas veces se simplifican para hacerlos más fácilmente inteligibles


¿Qué es un GRAFO? ¿Puedes dibujar un sobre cerrado sin levantar el lápiz del papel? ¿Y un sobre abierto?

¡Toma!, otro grafo: ARISTAS Y NODOS


¿A quién le interesan los GRAFOS? Al camión de la basura y al cartero,  Al viajante,  Al químico,  Facebook, twitter, internet, …  Propagación de enfermedades infecciosas,  Divisibilidad por 7… 


¿Cómo diseñar nuestro BICICARRIL? 

Asignamos a cada arista un número ○ Distancia, ○ tiempo empleado en recorrerla,

○ coste económico, etc.

Solución a nuestro problema:  Algoritmo de KRUSKAL


Algoritmo de KRUSKAL: Un ejemplo


Algoritmo de KRUSKAL: Un ejemplo 

Busco  Unir todos los puntos  Recorrido total mínimo

Obviamente,  Debo escoger los caminos de longitud 1


Algoritmo de KRUSKAL


Algoritmo de KRUSKAL: Un ejemplo Busco […]  Obviamente, 

 Deberán aparecer los de longitud 1  Escojo ahora los caminos de longitud 2


Algoritmo de KRUSKAL


Algoritmo de KRUSKAL


Algoritmo de KRUSKAL


Algoritmo de KRUSKAL


Algoritmo de KRUSKAL


Algoritmo de KRUSKAL


Algoritmo de KRUSKAL y ya tenemos nuestro ÁRBOL RECUBRIDOR MÍNIMO: un grafo que une todos los puntos de interés con el menor coste posible, es decir, NUESTRO BICICARRIL: que une todos los puntos de interés con la menor longitud posible.


¿Cómo lo hicimos? Determinamos los PUNTOS DE INTERÉS  Buscamos sus COORDENADAS 

 SIGPAC, Ministerio de Agricultura, Alimentación y

Medio ambiente 

Obtuvimos las DISTANCIAS entre nodos utilizando EXCEL


pero…

¿cuál es la distancia más corta entre 2 puntos?


Distancia EuclĂ­dea En el Instituto, la longitud del segmento que los une.

đ?‘‘đ?‘–đ?‘ đ?‘Ąđ?‘Žđ?‘›đ?‘?đ?‘–đ?‘Ž_đ?‘’đ?‘˘đ?‘?đ?‘™Ă­đ?‘‘đ?‘’đ?‘Ž =

(đ?‘? − đ?‘Ž)2 + đ?‘‘ − đ?‘?

2

Vamos, ‌el teorema de PITà GORAS


Distancia Euclídea pero …

en la mayoría de los casos, ese segmento atravesará algún edificio, ¿no?


Distancia Manhattan o del taxista

đ?‘‘đ?‘–đ?‘ đ?‘Ąđ?‘Žđ?‘›đ?‘?đ?‘–đ?‘Ž_đ?‘šđ?‘Žđ?‘›â„Žđ?‘Žđ?‘Ąđ?‘Ąđ?‘Žđ?‘› = đ?‘? − đ?‘Ž + đ?‘‘ − đ?‘?


Distancia Manhattan o del taxista Los caminos rojo, azul o amarillo tienen igual longitud  Escoger entre uno u otro dependerá de 

 Sentido del tráfico,

 Cantidad de tráfico,  Peatonalidad o no,  Ancho de las aceras,  de la calzada, …


Resumiendo…


Sólo falta aplicar “KRUSKAL”


Resultados Manejar 8 nodos es sencillo… …38…

¡ufff! Necesitamos la ayuda de un ordenador: Geogebra Grafos


Software: Geogebra Muy sencillo de manejar  Utilizado en la Ed. Secundaria  Utiliza la distancia Euclídea  ArbolRecubridorMinimo[lista de puntos] 


Resultados: Geogebra


Software: Grafos


Software: Grafos Construcción, edición y análisis de GRAFOS  Alejandro Rodríguez Villalobos (UPV)  Con licencia Creative Commons  Permite utilizar Grafos Ponderados: 

 Distancia Manhattan  Matriz de distancias 38 x 38 ( Simétrica, 703

valores)  Importarla con un fichero de intercambio *.csv


Resultados: Grafos * 0 ----(290)---> 25

* 5 ----(256)---> 7

* 9 ----(145)---> 12

* 21 ----(301)---> 33

* 0 ----(556)---> 30

* 5 ----(614)---> 27

* 9 ----(133)---> 15

* 22 ----(380)---> 29

* 1 ----(189)---> 2

* 5 ----(507)---> 34

* 11 ----(500)---> 14

* 22 ----(343)---> 37

* 1 ----(419)---> 10

* 6 ----(303)---> 15

* 11 ----(383)---> 21

* 24 ----(447)---> 30

* 1 ----(324)---> 11

* 6 ----(318)---> 16

* 13 ----(419)---> 23

* 25 ----(323)---> 31

* 1 ----(411)---> 13

* 7 ----(356)---> 23

* 14 ----(285)---> 15

* 26 ----(857)---> 28

* 2 ----(388)---> 20

* 8 ----(177)---> 12

* 17 ----(623)---> 18

* 27 ----(783)---> 28

* 3 ----(275)---> 16

* 8 ----(183)---> 35

* 17 ----(721)---> 20

* 32 ----(613)---> 36

* 4 ----(802)---> 31

* 8 ----(480)---> 37

* 18 ----(648)---> 19

longitud total = 15901 m


Resultados: Grafos


Grafos vs Geogebra


En bici por Palencia  

Una vez finalizado nuestro trabajo… Dejaremos a la consideración de las administraciones correspondientes la finalización del mismo.

Es seguro que en uno u otro momento tendrán que echar mano de las MATEMÁTICAS

Muchas gracias


En Bici por Palencia ha sido realizado por los alumnos de 3º ESO: Nohemí de la Fuente Vergara Pedro Hijosa Gómez Pablo Ibáñez González Samuel Marina Franco Vanessa Carolina Peña Romero y el profesor

Fernando Diez Vegas del IES Virgen de la Calle de Palencia


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