Modelos Matematicos Aplicados a la Agricultura.pdf

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Modelos Matemáticos Aplicados a la Agricultura Carrera: Ingeniería en Agronomía Clave de la asignatura: AGF-1016 SATCA1 3-2-5 2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta materia aporta al estudiante, la capacidad de desarrollar un lenguaje matemático, con el objeto de que los procesos agronómicos y fisiológicos los pueda representar con una serie de expresiones matemáticas. Además de que presenta al estudiante una perspectiva de lo que es posible hacer con los modelos matemáticos. con estas materias, el estudiante puede entender hacia donde se encamina los nuevos trabajos de investigación para el futuro de la agronomía. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero agrónomo, el aspecto de manejar nuevas tecnologías de información y comunicación para obtener, procesar y compartir información en la construcción del conocimiento aplicado a los sistemas de producción. En forma general los aspectos que se tocan en esta asignatura, son para que el estudiante se enfrente y utilice todos los adelantos de la tecnología de la informática y de la electrónica para generar conocimientos en el área agronómica. Esta materia le enseña al estudiante las nuevas formas de realizar investigación agronómica, sin la utilización de los diseños experimentales tradicionales y agilizando la toma de decisiones. Es una materia innovadora, que vincula las matemáticas y la informática con la agronomía. Intención didáctica. Esta materia está conformada por cuatro unidades, con el objeto de que el estudiante desarrolle una capacidad de análisis, de abstracción y represente los procesos agronómicos mediante expresiones matemáticas. La primera unidad aborda los conceptos básicos de los modelos matemáticos, además se dan a conocer los tipos de modelos existentes y las aplicaciones de cada 1 Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos uno de ellos en el área agrícola. La segunda unidad contempla el conocimiento de los primeros modelos de crecimiento de las plantas. En la cuarta unidad se exponen algunos modelos de nutrición y de absorción de nutrientes. en el control climático y en aspectos didácticos. La tercera unidad retoma la importancia que tienen los factores climáticos dentro de un invernadero y en agricultura tradicional y con el uso de la tecnología de sensores y los software. así como las posibles aplicaciones. y la forma de generar dichos modelos. Competencias interpersonales  Capacidad crítica y autocrítica  Trabajo en equipo Competencias sistémicas  Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica  Habilidades de investigación  Capacidad de aprender  Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad)  Habilidad para trabajar en forma autónoma.. las ventajas y desventajas de cada uno de ellos.  Capacidad de organizar y planificar  Solución de problemas  Toma de decisiones. el conocimiento de su estructura y la importancia que tienen estos modelos en la predicción de rendimientos. se obtiene modelos multivariados de correlación. .COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas: Competencias genéricas: Desarrollar modelos matemáticos que describan las relaciones que existan Competencias instrumentales entre las variables que intervienen en los procesos de un sistema de producción  Capacidad de análisis y síntesis agrícola. 3. en el manejo automatizado de invernaderos. 4.3. Modelos de crecimiento y desarrollo de rosas.1.1..OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO. 1.1 Tipos de modelos matemáticos.2.. Modelos de crecimiento para lechuga. .5. 2..4.1 Modelos empíricos. Desarrollar modelos matemáticos que describan las relaciones que existan entre las variables que intervienen en los procesos de un sistema de producción agrícola.1. 1. Estructuras de un modelo de crecimiento. 6.3 Modelos teleonómicos. 1. 2. 19 de marzo de 2010 5. 2.1.2 Modelos mecanicistas. 1.HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de Participantes elaboración o revisión Instituto tecnológico de la Zona maya y Torreón Observaciones (cambios y justificación) Academias de Ingenierías en agronomía 3 de noviembre de 2009. Modelos de crecimiento de jitomate. 2.. 2. 2 Modelos de crecimiento.COMPETENCIAS PREVIAS  Manejo de cálculo diferencial e integral  Manejo de base de datos utilizando software especializados  Entender e interpretar la regresión lineal  Manejo de equipo electrónico  Factores que influyen en la producción agrícola 7.TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Conceptos básicos de modelos matemáticos. Modelos de crecimiento de pepino. 3. para manejo de equipo  Practicas de manejo de software 9.1. 4. Modelos de temperatura.4. o Seminario de modelos matemáticos.  Practicas de campo. 8...SUGERENCIAS DIDÁCTICAS  Propiciar actividades de búsqueda.SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN o Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades. el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis.UNIDADES DE APRENDIZAJE . las cuales lo encaminan hacia la investigación.. Modelos nutricionales en sustratos.  Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación. selección y análisis de información en distintas fuentes. Modelos nutricionales en suelo.  Propiciar. o Examen escrito o Habilidad de manejo de software o Evaluación practica 10.3 Modelos climáticos. la reflexión. Modelos nutricionales en hidroponía. 3.2. Modelos de CO2.  Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura.2. 4 Modelos nutricionales 4.3.3..  Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. 4. el intercambio argumentado de ideas. 3. 3. en el estudiante.1. Modelos de radiación. la integración y la colaboración de y entre los estudiantes. Modelos de humedad. . el alumno entenderá de qué partes consta un modelo de crecimiento. Exponer artículos científicos de modelos de crecimiento. Analizar algunos modelos de crecimiento. Manejar el software simulink de modelos de crecimiento. Investigar sobre los métodos utilizados para desarrollar cada tipo de modelo. Actividades de Aprendizaje Discutir las ventajas de cada uno de los modelos que se aplican en la agricultura. Proponer modelos factibles a desarrollar para cada tipo de fenómeno. A través de ejemplos. Unidad 2: Modelos de crecimiento Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Entender que es un modelo de crecimiento. Conocer las partes y ventajas de crear un modelo de crecimiento.Unidad 1: Conceptos básicos de modelos matemáticos Competencia específica a desarrollar Entender las características de cada tipo de modelo. Conocer las herramientas que son necesarias para desarrollar un modelo de crecimiento. y discutir sobre sus aplicaciones en la vida real. etc Actividades de Aprendizaje Analizar datos obtenidos y propuesta de modelos utilizando bibliografía . análisis y obtención de modelos de correlación. Enviromental Control and Farm Management in protected Cultivation (HORTIMODEL 2006). C. conductividad eléctrica. Configurar sensores climáticos para la captación de información. Escuela Politécnica Superior.(humedad. E. Ramírez Arias. Universidad de Almería España. para generar modelos de regresión. temperatura de raíz. 2. Control jerárquico multiobjetivo de crecimiento de cultivos bajo invernadero. Marcelys. Procedings of the third International Symposium on Models for plant Growth. CO2) Utilizar software como SAS. temperatura.Unidad 3: modelos climáticos Competencia específica a desarrollar Registrar variables climáticas utilizando sensores. . Analizar artículos científicos sobre modelos desarrollados en nutrición. Practicas de simulación de modelos nutricionales 11. Heuvelink. A. Tesis doctoral.M. Modelos nutricionales Competencia específica a desarrollar Realizar monitoreo de variables directamente relacionadas con la nutrición. Van Straten.FUENTES DE INFORMACIÓN 1. radiación.F. L. J. Manejar datos de variables climáticas. 2005. G. Actividades de Aprendizaje Instalación de sensores climáticos en invernadero. Unidad 4. simulink. Stanghellini. Análisis de artículos científicos sobre modelos climáticos y su exposición en clases. pH. humedad del sustrato. sigma plot. Departamento de Ingeniería Rural.. L. L. Smith. R. 1999. Aguilar. N. Modelos Matemáticos de hortalizas en invernadero: Trascendiendo la contemplación de la dinámica de cultivos. J. 707 p. 1994. 1976. México. P. SAS en Microcomputadoras. R. 4. A. Chapingo. Ed. Álvarez. A. Rajano Aguilar. López Cruz/ A. Gonzalez. A.. Serie Horticultura.. Pp. Manual de Modelos no Lineales en los Ámbitos Agronómicos. 257-267. I. S. H. Thornley. Bustamante. Madrid. Revista Chapingo. H. D. Universidad Autónoma Chapingo Departamento de Suelos.S.S. Drapper. H. numero 002. H. Ganadero y Forestal. Rebolledo. John Wile & son.R. Brot). A. Rodriguez. 100 p. Sanches-Garcia. A.. Mexico. Revista Chapingo serie Horticultura 10 (2): 147 – 152. M. R. Galvis–Spindola.. 9. 1987. Julio-Diciembre. Perez. England.Boche. 490 p.Avanza. U. Ed. R. 11. Gimenez. Comunicaciones Científicas y Tecnológicas. México: Oxford. Martinez G.. Agro Sur 27 (1): 21 – 28. 6. M.3. M. 2002. V. O. M. M.A. 13. A. 10. 7.. B. 318 p. 1989. Área de fertilidad 92 p.. Mathematical Models in Plant Physiology . Castro. Ed. 2004. Colegio de Posgraduados. Una perspectiva de modelación. 4 p. Sun Grand)... 12. 2004. Estado de México. Ed. Rodriguez. A. Calvo. AlcantarL-Gonzalez. M. Año/ vol 11. W.. Academic Press. A. S. 14. Moreno. S. Texcoco. Serie Libros Técnicos. 5. Ed. p. Modelos ARX para predecir la temperatura del aire en un invernadero: Una metodología. López Cruz. 397. . Análisis de experimentos con fines de optimización de insumos agrícolas. Ed. L. Peña-Lomeli. M. 1994. 8...2007.. Applied Regresion Analysis. Cidhcaades. J..Brindis. Ecuaciones diferenciales. I. Modelos Matemáticos Aplicados a la Agricultura. 84 p.. Argentina. Mazza. Ramírez Ariaz/ A. Teoría de la Regresión con aplicación agronómica. A. Sandoval-VillaI.: Castillo. Demanda de nitrógeno en tomate de cáscara (physalis ixocarpa. Modelos matemáticos para describir crecimientos doble sigmoideos en frutos de nectarín tardío (cv. Borrellir y Coleman CS. Universidad Nacional del Nordeste. Universidad Autónoma Chapingo. 1981. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. Revista agro ciencias 41: 181-192. Descripción del crecimiento de frutos de naranjo dulce mediante el uso de modelos no lineales. Universidad Nacional Comahue. España. G. H. Ministerio de Agricultura. Pesca y Alimentación. J. L. Sensores de CO2 5 Medidores de clorofila 1 Estación meteorológica móvil 5 Sensores de humedad de suelo 5 sensores de humedad de pH Software (SAS. temperatura. oxigeno) MODELOS MATEMÁTICOS APLICADOS A LA AGRICULTURA (REQUERIMIENTO DE EQUIPO) 5 Sensores de temperatura de aire 5 Sensores de humedad de aire 5 Sensores de radiación 5. MATLAB.12. Generación de modelos de regresión simple y múltiple utilizando SAS. ANSIS. SIGMA PLOT) . Obtención de modelos mecanicistas utilizando sigma plot Generación de graficas tridimensionales con las variables obtenidas Utilización de matlab en ambiente simulink Utilización de ANSIS para la simulación de fluidos en invernadero (co2.. radiación y CO2 en invernadero.PRÁCTICAS PROPUESTAS Obtención de variables climatológicas utilizando sensores de humedad.