domingo, 9 de agosto de 2026

Mi visión de la teoría de grafos: aprender a ver las conexiones


Durante mi formación como ingeniero electrónico en la Universidad Nacional de Colombia aprendí que muchas veces un problema no está realmente en los elementos que componen un sistema, sino en la forma como esos elementos se relacionan entre sí. Un circuito, por ejemplo, no se entiende solamente mirando resistencias, condensadores, transistores o fuentes; hay que mirar cómo están conectados. Con el tiempo he encontrado que esa misma idea aparece en muchos otros campos, y es precisamente ahí donde empiezo a encontrarle un enorme valor a la teoría de grafos.

Un grafo, en su forma más sencilla, no parece gran cosa: unos puntos y unas líneas que los conectan. Pero detrás de esa representación tan elemental existe una manera bastante poderosa de pensar. Los puntos pueden ser personas, computadores, ciudades, neuronas, instituciones, páginas web, componentes electrónicos o incluso ideas. Las líneas representan las relaciones entre ellos. Y cuando uno empieza a hacerse preguntas sobre esas conexiones —qué tan lejos está un elemento de otro, cuál es el camino más eficiente, qué nodos son más importantes, dónde están los puntos débiles de una red o qué sucede si desaparece una conexión— la aparente sencillez del dibujo comienza a revelar una estructura matemática bastante profunda.

Quizás por eso la teoría de grafos me resulta especialmente interesante. Tiene algo de ingeniería, pero también algo de filosofía. Nos obliga a dejar de mirar solamente los objetos y empezar a mirar las relaciones. En una época en la que hablamos permanentemente de redes sociales, inteligencia artificial, Internet, sistemas eléctricos, transporte, mercados y organizaciones, esta forma de pensamiento resulta cada vez más necesaria. Muchas de las cosas que llamamos "sistemas complejos" pueden entenderse mejor cuando dejamos de preguntarnos solamente qué elementos los forman y comenzamos a preguntarnos cómo están conectados.

Hay además una relación muy bonita entre la teoría de grafos y la programación. Conceptos que inicialmente parecen abstractos se convierten rápidamente en algoritmos. Una ruta entre dos puntos se transforma en un problema computacional; encontrar el camino más corto nos lleva a Dijkstra; construir una red utilizando el menor costo posible nos conduce a Kruskal o Prim; recorrer todos los elementos de una estructura nos lleva a BFS y DFS. Es decir, la teoría no se queda en el papel. Se puede programar, visualizar, experimentar y utilizar para resolver problemas reales.

Pero creo que la profundidad de esta disciplina aparece cuando empiezan a encontrarse la teoría de grafos y otras áreas de las matemáticas. Un grafo puede representarse mediante una matriz de adyacencia y, a partir de ahí, aparece el álgebra lineal. Surgen entonces las matrices laplacianas, los valores propios y toda una serie de herramientas que permiten estudiar matemáticamente el comportamiento de una red. Para alguien con formación en ingeniería, esta conexión resulta particularmente interesante porque nos acerca a conceptos que también aparecen en señales, sistemas, control y procesamiento de información.

Y aquí es donde mi interés por los grafos va más allá de aprender unos cuantos algoritmos. Me interesa la posibilidad de utilizar esta forma de pensamiento para entender sistemas humanos y tecnológicos. Una red eléctrica tiene nodos y conexiones, pero también los tiene una comunidad. Una red de computadores puede tener puntos críticos, y una organización humana también. Una red puede ser resistente ante la pérdida de algunos elementos o puede depender peligrosamente de unos pocos nodos. Pensar en términos de redes permite encontrar patrones que muchas veces no son evidentes cuando observamos cada elemento por separado.

Incluso creo que hay una enseñanza más amplia detrás de todo esto. Vivimos en una sociedad donde muchas veces intentamos explicar los problemas aislando sus componentes: una persona, una institución, una decisión, un acontecimiento. La teoría de grafos nos recuerda que eso puede ser insuficiente. Los elementos adquieren parte de su significado por las relaciones que mantienen con los demás. En cierto sentido, no somos solamente los nodos de una red; también somos las conexiones que construimos.

Por eso quiero acercarme a la teoría de grafos de una manera diferente. No solamente como una asignatura de matemáticas discretas ni como una colección de algoritmos que hay que memorizar. Quiero entenderla como un lenguaje para describir sistemas. Primero los grafos sencillos, después los caminos, los árboles y los algoritmos; más adelante las matrices, la conectividad, las redes complejas y finalmente su relación con la inteligencia artificial.

Tal vez lo más interesante de estudiar teoría de grafos sea que después de aprenderla uno empieza a encontrar grafos en todas partes. En un circuito electrónico, en Internet, en una red de transporte, en un grupo de personas, en una estructura empresarial o en un sistema de conocimiento. Y cuando uno empieza a ver las conexiones, cambia también la manera de mirar el mundo.

Esa es, por ahora, mi visión de la teoría de grafos: una herramienta matemática para aprender a ver aquello que normalmente no vemos: las relaciones que mantienen unido a un sistema.

jueves, 6 de agosto de 2026

códigos CIU CGIT

Ss

Códigos CIU de CGIT

Código CIIUNombre de la ActividadEnfoque Principal¿Qué Incluye?¿Qué Excluye?
6201Desarrollo de sistemas informáticosCreación y desarrollo técnico de herramientas digitales.Programación de software a la medida, desarrollo de páginas web, diseño de apps y bases de datos.Publicación de software masivo (5820) y consultoría de infraestructura de servidores (6202).
6202Actividades de consultoría informáticaPlaneación y estrategia de infraestructura tecnológica.Asesoría en hardware/redes, diseño de soluciones TI, arquitectura de sistemas y capacitación técnica.Instalación física de cableado estructurado (4321) y reparación de computadores (9511).
7020Actividades de consultoría de gestiónOptimización del negocio, administración y eficiencia.Reingeniería de procesos internos, planificación estratégica, asesoría financiera y organizacional.Asesoría jurídica (6910), servicios contables (6920) y consultoría técnica de software (6202).
9511Mantenimiento y reparación de PCsSoporte técnico, hardware y componentes físicos.Arreglo de computadores de escritorio, portátiles, servidores, impresoras y cambio de piezas físicas.Reparación de teléfonos celulares (9512) y mantenimiento de maquinaria electrónica industrial (3313).

El secreto matemático de los dados (entropia)



¿Alguna vez te has preguntado cuánta información real genera el azar? Cuando lanzas un dado de seis caras y ves el resultado, tu cerebro experimenta una mezcla de expectativa y respuesta. En el mundo de la ciencia de la computación, existe una herramienta exacta para medir este fenómeno: la Entropía de Shannon.
Hoy vamos a romper el mito de que las matemáticas son aburridas. Vamos a calcular, paso a paso y de forma muy sencilla, cuánta "incertidumbre" o información vive dentro de un simple dado de juego.

🧐 Primero lo primero: ¿Qué es la Entropía en informática?
Olvídate por un momento de la física y el desorden de las habitaciones. En la teoría de la información, la entropía es una medida de la sorpresa o la incertidumbre.
  • Si un evento es 100% predecible (como una moneda con dos caras idénticas), la entropía es cero. No hay sorpresa.
  • Si un evento es totalmente impredecible (como un boleto de lotería), la entropía es muy alta. Hay mucha sorpresa.
La entropía se mide en bits. Un "bit" de entropía representa la cantidad de información necesaria para eliminar por completo una duda entre dos opciones de igual probabilidad (como cara o cruz en una moneda justa).

📝 La Fórmula de Shannon en texto plano
El padre de las telecomunicaciones modernas, Claude Shannon, nos dejó esta fórmula en 1948 para calcular la entropía (H):
H(X) = - Σ [ p(i) * log₂ p(i) ]
¡No te asustes por los símbolos raros! Su traducción al lenguaje humano es muy simple:
  • H(X): Es la entropía total que queremos descubrir.
  • Σ (Símbolo de suma): Nos dice que debemos calcular la sorpresa de cada cara y luego sumarlas todas.
  • p(i): La probabilidad de que salga una cara específica.
  • log₂: El logaritmo en base 2, que es la herramienta matemática que convierte las probabilidades en "bits".
(El signo negativo del principio está ahí solo para cancelar los decimales y que el resultado final nos dé un número positivo y fácil de leer).

🧮 Pasando a la acción: El cálculo del dado de 6 caras
Vamos a calcular la entropía de un dado perfecto y equilibrado.
Paso 1: Conocer las probabilidades
Un dado tiene 6 caras (1, 2, 3, 4, 5 y 6). Como el dado no está trampeado, todas las caras tienen la misma oportunidad de salir.
  • La probabilidad de que salga cualquier número es de 1 entre 6 (es decir, 1/6 o aproximadamente 0.166).
Paso 2: Aplicar el truco de la simplificación
Cuando todas las opciones tienen exactamente la misma probabilidad de salir (como en nuestro dado), la fórmula gigante de Shannon se encoge por arte de magia y se vuelve extremadamente simple:
H = log₂ (Número de opciones)
En nuestro caso, el número de opciones posibles es 6. Así que el cálculo final que debemos resolver es:
H = log₂ (6)
Paso 3: El resultado final
Si pones "log base 2 de 6" en Google o en una calculadora científica, el resultado es:
H = 2.585 bits

💡 ¿Qué significa este 2.585 en la vida real? (Explicación Sencilla)
Significa que un lanzamiento de un dado de seis caras contiene exactamente 2.585 bits de pura incertidumbre.
Para entenderlo mejor, piensa en el juego de adivinar un personaje mediante preguntas donde solo puedes responder "sí" o "no". Si yo lanzo el dado en secreto y tú tienes que descubrir qué número salió haciendo preguntas lógicas (por ejemplo: ¿Es un número par? ¿Es mayor que 3?), necesitarás hacer, en promedio, entre 2 y 3 preguntas perfectas para dar con el resultado exacto.
¡Eso es la entropía! El número de preguntas de "sí o no" que necesitas hacerle al universo para resolver un misterio.
🧐 ¿Y si el dado estuviera cargado?
Aquí viene lo interesante. Si el dado tuviera una trampa y el número 6 saliera el 90% de las veces, la entropía bajaría drásticamente. ¿Por qué? Porque el juego perdería misterio y se volvería predecible. Al haber menos "sorpresa", hay menos bits de información circulando.
La próxima vez que lances un dado en tu juego de mesa favorito, recuerda que no solo estás jugando al azar: estás liberando exactamente 2.585 bits de información matemática en el universo. ¡Nada mal para un cubito de plástico!

miércoles, 5 de agosto de 2026

Comprendiendo la Entropía de Shannon (Teoría de la Información)

La entropía de información (o entropía de Shannon) cuantifica el nivel de incertidumbre, desorden o la "sorpresa promedio" contenida en una fuente de datos o evento aleatorio.


📐 La Fórmula Matemática

H(X) = - Σ [ P(xᵢ) · log₂(P(xᵢ)) ]

Componentes de la fórmula:

  1. P(xᵢ) — Probabilidad: Qué tan frecuente o probable es que ocurra una opción determinada (un valor entre 0 y 1).

  2. -log₂(P(xᵢ)) — El medidor de "sorpresa":

    • Si un evento es casi seguro (P ≈ 1), su sorpresa es cercana a 0.

    • Si un evento es improbable (P ≈ 0), su sorpresa al ocurrir es muy alta.

  3. El signo negativo (-) y la sumatoria (Σ): Permiten obtener un promedio positivo ponderado por las probabilidades de todas las opciones posibles.

  4. Unidad de medida: Al usar el logaritmo en base 2, el resultado se expresa en bits. Representa la cantidad promedio de preguntas de "sí/no" necesarias para adivinar el resultado.


🌤️ Ejemplos Prácticos: El Pronóstico del Tiempo

Imaginemos dos ciudades donde únicamente existen dos estados de clima posibles: Sol ☀️ y Lluvia 🌧️.

Caso 1: Ciudad con clima impredecible (Ciudad A)

  • Sol: P(Sol) = 0.5 (50%)

  • Lluvia: P(Lluvia) = 0.5 (50%)

Cálculo:

  1. Sorpresa del Sol: -log₂(0.5) = 1 bit

  2. Sorpresa de la Lluvia: -log₂(0.5) = 1 bit

  3. Entropía promedio:

    H = (0.5 × 1) + (0.5 × 1) = 1.00 bit

Conclusión: La incertidumbre es máxima. Necesitas exactamente 1 bit de información para comunicar el clima del día.


Caso 2: Desierto casi siempre soleado (Ciudad B)

  • Sol: P(Sol) = 0.9 (90%)

  • Lluvia: P(Lluvia) = 0.1 (10%)

Cálculo:

  1. Sorpresa del Sol (evento habitual): -log₂(0.9) ≈ 0.15 bits

  2. Sorpresa de la Lluvia (evento raro): -log₂(0.1) ≈ 3.32 bits

  3. Entropía promedio:

    H = (0.9 × 0.15) + (0.1 × 3.32) = 0.47 bits

Conclusión: La incertidumbre es baja. Al ser un evento muy predecible, transmite en promedio menos de medio bit de información.


📌 Resumen Comparativo

CiudadDistribuciónImpredecibilidadEntropía (H)
Ciudad A50% Sol / 50% LluviaAlta (Difícil de adivinar)1.00 bit
Ciudad B90% Sol / 10% LluviaBaja (Fácil de adivinar)0.47 bits
  • Mayor incertidumbre / aleatoriedad entonces Mayor Entropía.

  • Mayor certeza / datos repetitivos entonces Menor Entropía.

domingo, 2 de agosto de 2026

Una reflexión sobre la robótica educativa

Voy a tratar en esta entrada de post escribir algunos conclusiones a las que he llegado con el tema de la robotica educativa.



Despues de acompañar varios grupos de trabajo desde la universidad en tu pueblo (programa de la universidad de caldas) y ser jurado en competencias de la WRO , y en algunas del british council, creo que la robotica educativa es un area en desarrollo que tiene algunas falencias en la manera en la cual las universidades y colegios en los cuales yo he participado no han sabido como solucionar. Aveces son problemas que nisiquiera las instituciones saben que los tienen.


ENTRADA EN CONSTRUCCION

sábado, 18 de julio de 2026

Constelación Cruz del sur desde el corredor en mi casa


La noche del 17 de julio de 2026, desde Manizales, tuve el privilegio de contemplar uno de esos cielos que invitan a detener el tiempo. Mirando hacia el sur, la Cruz del Sur (Crux) se destacaba con la elegancia que la ha convertido durante siglos en un referente para navegantes y observadores del hemisferio austral. A su lado brillaban con fuerza Alpha Centauri (Rigil Kentaurus) y Beta Centauri (Hadar), conocidas como las estrellas puntero porque señalan la dirección de la Cruz. En esta época del año, durante las primeras horas de la noche, la geometría del cielo favorece una excelente observación de este conjunto desde Colombia: la Cruz alcanza una posición que permite apreciarla con claridad sobre el horizonte sur, acompañada por el intenso brillo de sus dos fieles compañeras, ofreciendo un espectáculo que difícilmente pasa desapercibido para quien levanta la vista con curiosidad.

Cada vez que observo la Cruz del Sur no veo únicamente un grupo de estrellas; también vuelven a mi memoria recuerdos profundamente significativos. Su silueta me transporta inevitablemente a 1989, cuando participé en la Escuela de Líderes en Cachipay, Cundinamarca, una experiencia que marcó una etapa muy especial de mi vida. Contemplar nuevamente esta constelacion, tantos años después, despierta emociones que permanecían intactas: las conversaciones bajo el cielo nocturno, los sueños compartidos y la sensación de que el universo siempre ofrece una perspectiva más amplia para comprender nuestro propio camino. Quizá por eso, en esta epoca el año espero con ilusión estas noches despejadas, porque sé que, junto al brillo de Alpha Centauri y Beta Centauri, la Cruz del Sur no solo ilumina el firmamento, sino también una parte muy valiosa de mi propia historia.




 

miércoles, 15 de julio de 2026

Una reflexión sobre IA en el aula




He dictado clases en Ingenierías en 5 universidades y he recorrido 8 municipios en varios departamentos con el programa  "la universidad en tu pueblo" y el patrón que he detectado desde el 2023 es el mismo: la falta de control sobre los detalles tecnicos y el desconocimiento sobre los prerequisitos o presaberes amenazan la capacidad de usar estos requerimientos y presaberes en la construcción de nuevo conocimiento personal y lo que se construye por lo tanto es muy endeble. 

Y escribo esto por que acabo de leer un artículo de la Universidad de Chicago y acaba de decir en voz alta lo que muchas facultades en Manizales (y en el mundo) todavía no quieren aceptar: la inteligencia artificial ya rompió el modelo tradicional de enseñanza. Hoy un estudiante puede entregar un informe, un diseño o una simulación impecables sin haber leído, razonado ni comprendido realmente el problema. El riesgo no es solo el plagio. Es algo mucho más grave: simular que se sabe ingeniería o tecnología cuando en realidad solo se aprendió a pedir respuestas a una máquina que tampoco piensa.




Mi respuesta no es prohibir la IA ni rendirme ante ella. Es ayudar a formar técnicos , tecnólogos y profesionales capaces de pensar sin tecnología, trabajar con ella y, sobre todo, cuestionarla. Por eso, en mis clases vuelvo desde hoy al aula sin pantallas cuando la actividad lo requiere, fortalezo el método socrático, voy a solicitar evaluaciones presenciales y obligare a los estudiantes a defender oralmente sus proyectos. La lógica es sencilla: si no puedes explicar, sostener y corregir lo que entregaste, entonces probablemente nunca fue realmente tuyo.

La inteligencia artificial no va a acabar con los ingenieros. Va a acabar con una forma mediocre de enseñar y ejercer la ingeniería: memorizar, copiar esquemas, repetir soluciones y producir diseños sin criterio. El profesional que sobreviva no será el que diseñe más rápido que una máquina, sino el que sepa detectar cuándo la máquina se equivoca, entender lo que está en juego, tomar decisiones difíciles y responder por sus consecuencias. El futuro de la enseñanza en STEM no está en producir más artefactos; está en desarrollar más juicio académico y profesional.

Curiosamente según lo que aprecio , lo que ahora se debe es tener menos aulas STEM y menos aulas inteligentes , y tener seguimientos mas personalizados e individualizados, mas charlas personales con cada persona y la creacion de una ruta de aprendizaje unica y compartida entre cada estudiante y las metas del curso, algo asi como en los videojuegos (pensando en la gamificación) un mapa preconcertado en el cual el "juego" es llegar al 100% o por lo menos lograr el umbral permitido, ademas de un porcentaje del tiempo (tal vez un 20%) del curso , (de cualquier curso) dedicado a crear un marco teleologico personal sobre el curso y el papel que ocupa dentro del contexto de una malla curricular, de la malla en particular que el estudiante eligio.

Qué piensas tu ?

Popular Posts

Conoce Manizales !!

La intranet de Manizales