1. Objetivo

Esta investigación de carácter multidisciplinario busca desarrollar herramientas conceptuales, modelos y técnicas de cálculo para describir la dinámica de sistemas complejos, relevantes en disciplinas que van desde la Biología a la Economía, Sociología, etc.

2. Herramientas

Hay tres herramientas, complementarias y a menudo superpuestas:
I. Modelos de Agentes Adaptables
II. La Mecánica Estadística
III. La Teoría de Juegos

3. Áreas y Temas

3.1 Ecosistemas y Evolución:

Señales de alerta temprana de cambios catastróficos en Ecosistemas.
Transiciones de Fase en sistemas biológicos.
Patrones de Interacción y Biodiversidad.
Modelo de Cuasiespecies aplicado a virus ARN.
Evolución Experimental: Modelos para bacterias.

Utilizamos autómatas celulares y redes para describir cambios drásticos en ecosistemas.
Estos cambios tienen muchas similitudes con las transiciones de fase y por lo tanto hay diversas herramientas y métodos de la Física Térmica y Estadística que son útiles para estudiarlos. Trabajamos en colaboración con distintos grupos de biólogos. En el caso de los ecosistemas, estamos enfocados en encontrar "early warnings" que avisen de cambios catastróficos antes que estos se produzcan. Una vez que se producen estos cambios son muy difíciles y costosos de revertir (hay una marcada histéresis). Por ejemplo, la transición de agua clara a turbia en los lagos por el suministro de fósforo a través de fertilizantes que se utilizan en los terrenos circundantes. Esto tiene consecuencias muy importantes como por ejemplo para el suministro de agua potable. Por otro lado, una aplicación de los modelos evolutivos es lo que estamos haciendo con los virólogos. En este caso, se trata de virus de tipo ARN que se caracterizan por una alta tasa de mutación y son responsables de varias enfermedades severas (HIV por ejemplo). La dinámica de estos virus es bastante compleja y lo que se busca es tener capacidad predictiva para poder combatirlos más eficientemente.

3.2 Teoría de Juegos:

Patrones espacio-temporales en Autómatas Celulares.
Evolución de la cooperación entre agentes egoístas: Juegos Evolutivos Espaciales.

La evolución de la cooperación entre individuos que a su vez deben competir es aún uno de los grandes temas científicos abiertos (aparece en la lista de los top 25 del número aniversario de Science de 2005). Por un lado la competencia Darwiniana es necesaria para mejorar el rendimiento de los individuos. Sin embargo, la cooperación es omnipresente en la naturaleza e indispensable para lograr los grandes saltos evolutivos de los seres vivos (células eucariotas, reproducción sexuada, organismos multicelulares, comportamiento sociale, lenguaje).
Abordamos este problema mediante modelos de Teoría de Juegos.

3.3 Sociofísica y Econofísica

Capital Social y comportamiento estratégico.
Modelos de intercambio comercial.

4. Integrantes y Colaboradores

Hay 3 estudiantes de postgrado que dirijo: La Mag. Estrella Sicardi, que se encuentra culminando su Doctorado, los Lic. Julia Alonso y Ariel Fernández que se encuentran realizando su tesis de Maestría.
También integra el grupo Alfonso Pérez, estudiante de la Licenciatura en Física.
Recientemente, se nos ha acercado el Lic. en Ciencias Biológicas Angel Segura
a quién dirigiremos en una tesis interdisciplinaria en la temática de Ecosistemas Acuáticos.
Asimismo hay varios colaboradores nacionales: El Prof. Raúl Donangelo y el Prof. Agregado Gonzalo Abal, ambos del Instituto de Física de la Facultad de Ingeniería, el Prof. Juan Arbiza de la sección Virología de la facultad y el Prof. Adjunto Néstor Mazzeo del Instituto de Biología.