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ENTRE LA PAZ Y LA GUERRA 1714 1814 1914 CIENCIA Y TÉCNICA C IE N C IA Y T ÉC N IC A E N TR E L A P A Z Y LA G U ER RA 1 71 4 18 14 1 91 4 DE LAS CIENCIAS Y DE LAS TÉCNICAS SOCIEDAD ESPAÑOLA DE HISTORIA Volumen 2 Vol. 2www.sehcyt.es González Redondo Francisco A. Coordinador Francisco A. González Redondo Coordinador Volumen 2 Edita: Sociedad Española de Historia de las Ciencias y de las Técnicas (SEHCYT) ISBN: 978-84-608-3010-8 Soporte electrónico (pdf, Obra completa) 978-84-608-3148-8 Soporte electrónico (pdf, Volumen 2) © Los autores del contenido de sus textos. © Sociedad Española de Historia de las Ciencias y de las Técnicas (SEHCYT) de esta edición. Todos los derechos reservados. Ninguna parte de esta edición puede ser reproducida, almacenada o transmitida en ningún formato ni por ningún medio sin previo conocimiento expreso y escrito de la SEHCYT, salvo en el caso de citas y referencias (haciendo constar la procedencia). González Redondo, Francisco A. (coord.) Ciencia y Técnica entre la Paz y la Guerra. 1714, 1814, 1914 / Francisco A. González Redondo (coord.). Sociedad Española de Historia de las Ciencias y de las Técnicas, 2015. 2 v. (732, 594 p.), il., 21 cm x 29,7 cm ISBN 978-84-608-3010-8 (Soporte electrónico, O.C.) ISBN 978-84-608-3147-1 (Soporte electrónico, Vol. 1) ISBN 978-84-608-3148-8 (Soporte electrónico, Vol. 2) 1. Historia de la Ciencia. 2. Historia de la Ingeniería y de la Tecnología. I. Título 001(091), 62(091) 737 ÍNDICE VOLUMEN 2 9. NUEVOS HORIZONTES MATEMÁTICOS EMERGENTES EN PERÍODOS DE CRISIS MUNDIALES “La necesidad de decidir en periodos de crisis: la Matemática una herramienta aliada”. Gabriela M. Fernández Barberis y Mª Carmen Escribano Ródenas 751 "Formalización de la Teoría de Juegos en el tiempo de entreguerras". Angel F.Tenorio y Ana M. Martín Caraballo 757 “Desarrollo de la Bioestadística en tiempos de crisis”. José Almenara Barrios 765 “Anales de Ingeniería en Colombia a finales del siglo XIX: 1887-1899”. Asdrúbal Moreno Mosquera y Yolima Álvarez Polo 771 "El Cálculo de Probabilidades en España con anterioridad a la Primera Guerra Mundial". Gabriel Ruiz-Garzón y Luz-María Zapatero Magdaleno 777 "Los Grundzüge der Mengenlehre de Hausdorff". Juan Tarrés Freixenet 785 "Doscientos años con la curvatura media". José Rojo Montijano, Mª Carmen Escribano Ródenas y Juan Tarrés Freixenet 793 "¿Qué ha sido de la armonía de las esferas a partir del siglo XVIII?". Vicente Liern Carrión 799 10. QUÍMICA Y TRANSFERENCIA DE CONOCIMIENTOS: ENTRE LA PAZ Y LA GUERRA “Estudio experimental al estudio de procedimientos utilizados en la Europa Moderna para la preparación del remedio farmacéutico denominado oro potable”. Joaquín Pérez Pariente, Javier Agúndez e Ignacio Miguel Pascual Valderrama 809 “La Chymie Experiméntale (1773) de Antoine Baumé (1728-1804), traducida en 1783 por M. J. Suárez Núñez (1733-1791)”. Juan Riera Palmero y Cristina Riera Climent 817 “Bernardo María de la Calzada y la traducción de la Lógica de Condillac en España”. José Miguel Cobos Bueno y José Ramón Vallejo Villalobos 825 738 “Marie Anne Paulze y la Didáctica de la Química”. Manuel R. Bermejo, Ana María González Noya y Xoana Pintos Barral 833 “Evolución de la tabla periódica desde Mendeléiev hasta Moseley (1869-1914)”. Pacual Román Polo y Eduardo Fernández Garbayo 841 “Investigación básica y desarrollo tecnológico. La respuesta de la Ciencia Química en períodos de conflictos bélicos”. Luis Ángel García Castresana y José Mª Castresana Pelayo 849 “La Química en la 'Escuela de Minas' de Bilbao, primera parte (1914-1937)”. Inés Pellón González y Ana De-Luis Álvarez 857 “La Química en la 'Escuela de Minas' de Bilbao, segunda parte (1937-2014)”. Ana De-Luis Álvarez, Ana e Inés Pellón González 865 11. UN RECORRIDO HISTÓRICO EN TORNO A LAS TECNOLOGÍAS EDUCATIVAS “La incorporación de las figuras en los libros de texto de Geometría”. Fernando Vea Muniesa y Javier Esteban Escaño 875 “Del método de pizarras del siglo XIX a las actuales pizarras digitales”. Mª Ángeles Velamazán Gimeno, Ana Esteban Sánchez y Antonio Bono Nuez 883 “Del método de exhaución a los manipuladores algebraicos en el cálculo de áreas planas”. Fernando Vea Muniesa y Víctor Arenzana Hernández 891 “La influencia de los ordenadores en el desarrollo de los métodos iterativos”. Víctor Arenzana Hernández 899 “Del arte de computar a la computadora y su introducción en la enseñanza”. Ana García Azcárate y Ángel Requena Fraile 907 12. EPISODIOS SINGULARES EN LA HISTORIA DE LA GEOLOGÍA “Observaciones geológicas en el Compendio y Descripción de las Indias Occidentales (c.1626) de Antonio Vázquez de Espinosa”. Carlos Villaseca González 917 “El Cuerpo de Ingenieros Militares en las Tablas de Daimiel. Consecuencias de un proyecto ilustrado”. Alberto Celis Pozuelo, Juan I. Santisteban Navarro y Rosa Mediavilla López 925 “El origen de los terremotos en la Ilustración española”. Agustín Udías Vallina 933 “La Teoría de la Tierra de James Hutton: el nacimiento de una tradición de investigación”. José Alsina Calves 941 739 “La Kurze Klassifikation de Abraham G. Werner. Una traducción inédita”. Enrique Silván Pobes y Juan Gabriel Morcillo Ortega 949 “Lucas Fernández Navarro. El iniciador de la vulcanología en España”. José Luis Barrera Morate 955 “El impacto científico del Seminario de P. Fallot (1889-1960), sobre “Les Cordillères Bétiques”, en el Instituto Lucas Mallada (CSIC-Barcelona, 1945)”. Salvador Ordóñez Delgado y Mª Ángeles García del Cura 963 “¿Quiénes fueron los promotores de la Compañía Española de las Minas del Rif?”. José Antonio Sainz Varela y José Luis Barrera Morate 971 “La histórica relación entre geología y medicina”. Belén Soutullo García y María Victoria López-Acevedo Cornejo 979 “Del cristal al átomo: un siglo de difracción de rayos X”. Josefina Perles Hernáez 987 “El geólogo Telesforo Bravo y el descubrimiento de los mega-deslizamientos gravitacionales en Tenerife”. Juan Jesús Coello Bravo y Jaime Coello Bravo 993 “Un mapa geológico inédito de la sierra de Albarracín (C. Ibérica) de Santiago Rodríguez (1824-1876)”. Ester Boixereu Vila, Octavio Puche Riart y Fabián López Olmedo 1001 “El contenido geológico en revistas científicas mexicanas del siglo XX: una revisión temática”. Óscar H. Jiménez Salas 1009 13. CIENCIA Y CREENCIA EN LA GRAN GUERRA: ESTÁNDARES Y PROPAGANDA “Las enfermeras también posan: representaciones de los cuidados en la Gran Guerra”. Dolores Martín Moruno 1019 “De la SPA a los fotógrafos amateur: la cámara como instrumento de apropiación de la guerra”. Beeatriz Pichel Pérez 1027 “La Gran Guerra y la intervención humanitaria: un estudio iconográfico de la tarjeta postal”. Mª Teresa Miralles Sangro, Juana María Hernández Conesa y Enrique Maldonado Suárez 1035 “La intervención humanitaria durante la Gran Guerra y su simbolismo en el cine bélico norteamericano”. Juana María Hernández Conesa, Mª Teresa Miralles Sangro y Enrique Maldonado Suárez 1043 740 “Guerra y degeneración. Los eugenistas italianos y la Primera Guerra Mundial”. Giovanni Cerro 1051 “Paz por el bien de la raza”. Antonello La Vergata 1059 “Carteles en la comunicación visual para la educación sanitaria en el período de entreguerras”. Beatriz de las Heras Herrero y Jorge Fernandes Alves 1067 14. CIENCIA, GÉNERO Y EDUCACIÓN EN LA ESPAÑA CONTEMPORÁNEA. EN EL 50 ANIVERSARIO DE ELISA SORIANO FISCHER "Género, Ciencia y conservadurismo: un contexto convulso". Mª José Tacoronte Domínguez 1077 “La Doctora Elisa Soriano Fischer y sus coetáneas”. Cristina Escrivá Moscardó1083 “Elisa Soriano Fischer en la publicación España Médica”. Júlia Jordá Gisbert y Gabriel Benavides Escrivá 1091 “Haciendo camino al andar: mujeres de la Sección de Ciencias del Instituto-Escuela”. María Poveda Sanz 1099 “Episodios de Género en la Física y la Química españolas de la primera mitad del siglo XX”. Rosario E. Fernández Terán y Mª Dolores Redondo Alvarado 1107 “La evolución de los indicadores de ciencia y género en España”. Obdulia M. Torres González 1115 15. ANTES Y DESPUÉS DE 1714: DE LA REVOLUCIÓN CIENTÍFICA A LA ILUSTRACIÓN “Los números irracionales en la Teoría musical. Diferencias entre la Antigüedad y el Renacimiento”. Alfonso Hernando González 1125 “Los móviles perpetuos en el manuscrito de Francisco Lobato (siglo XVI)”. Carlos Jiménez Muñoz, Andrés Martínez de Azagra Paredes y Nicolás García Tapia 1133 “Manuscrito con obras atribuidas a Diego Pérez de Mesa en la Biblioteca Histórica de la Universidad Complutense”. José María Ortiz de Zárate Leira 1141 “La ampliación metodológica de Sebastián Izquierdo, 10 años después de la Paz de Westfalia (1648)”. Carlos Ortiz de Landázuri 1149 741 16. EN TORNO A 1814: CIENCIA Y TÉCNICA HACIA LA EDAD CONTEMPORÁNEA. LAS CIENCIAS FÍSICAS “Noticia de unos manuscritos inéditos de Juan Mieg (1780-1859), Director del Real Gabinete de Física de S. M.”. José Llombart Palet y María Cinta Caballer Vives 1159 “La clasificación de Ampère”. Manuel Fernández-Cañadas Fernández 1167 “Archibald Smith, matemático precursor de los coeficientes determinantes en los desvíos de la aguja náutica”. Aitor T. Martínez-Lozares, Josú Arribalzaga Aurre y María Menéndez-Sánchez 1175 “El éter en la Física del siglo XIX: estado de la cuestión”. Francisco Sotres Díaz 1183 “La década prodigiosa del Electromagnetismo que cambió el mundo”. Mª Paloma Varela Nieto y Mª Carmen Pérez-Landazábal Expósito 1191 “Un paseo en Copenhague. Bohr y Heisenberg en la obra de teatro de Micheal Frayn”. Karim Gherab Martín 1199 “La Ciencia en versión original: el Archivo del físico teórico Ramón Ortiz Fornaguera (1916-1974)”. Gonzalo Gimeno Valentín-Gamazo, Pablo Soler Ferrán y Mercedes Xipell Gómez del Moral 1207 17. EN EL CENTENARIO DEL COMIENZO DE LA I GUERRA MUNDIAL, 1914-1918. TEMAS LIBRES “Juan Gil Collado (1901-1986), la dignidad de un entomólogo en dos tiempos”. Alberto Gomis Blanco y Víctor García Gil 1217 “Evolución histórica de la colecta de anfibios ibéricos: causas, consecuencias y recomendaciones de futuro”. José Enrique González Fernández 1225 “Frederick Stark Pearson, creador del primer monopolio hidroeléctrico en México, muerte y Primera Guerra Mundial”. María de la Paz Ramos Lara y Elio Agustín Martínez Miranda 1233 “Leonardo Torres Quevedo en el contexto científico de la España de la generación del 14”. Manuel Romana García, Antonio López Vega y María Socorro Pascual Nicolás 1239 742 18. EL PATRIMONIO CIENTÍFICO, TECNOLÓGICO, INDUSTRIAL Y EDUCATIVO ENTRE LA PAZ Y LA GUERRA “Manufactura e industria del vidrio entre la paz y la guerra”. Josu Aramberri Miranda 1249 “Métodos de extracción y lavado, y medios de transporte en las minas de Udías (Cantabria)”. Gerardo J. Cueto Alonso 1257 “Patentes fotográficas en el s. XIX: instrumento del conocimiento técnico para la Historia de la fotografía”. Helena Pérez Gallardo 1265 “El proyecto del transbordador entre el Monte Pilatus y el Klimsenhorn (Lucerna, Suiza). Una primera aproximación”. Daniel González Fernández y Mª Dolores Redondo Alvarado 1273 “Torres Quevedo: su imagen en la España actual”. Manuel Romana García, Consuelo Durán Cermeño y María Socorro Pascual Nicolás 1281 “Ingenio y Técnica en la Región de Murcia, 1878-1966. Proyecto de divulgación del patrimonio tecnológico”. Pascual Santos López y Manuela Caballero González 1289 “Daños en la educación científico-técnica mexicana debidos a la Guerra de la Independencia (1810-1821)”. María de la Paz Ramos Lara 1297 “Recolocando, recolocando: transfiriendo la colección del Airship Heritage Trust al Fleet Air Museum”. Peter Davison 1303 “Las patentes: grandes repertorios de información práctica”. Giles Camplin, Christine Camplin y Edwin Mowforth 1311 “Vanguardias figurativas y Arquitectura industrial en el período de entreguerras (1918-1939)”. Javier Molina Sánchez 1319 743 CONTENTS VOLUME 2 9. NEW MATHEMATICAL HORIZONS EMERGING IN TIMES OF GLOBAL CRISIS “The need to decide in periods of crisis: mathematics an allied tool”. Gabriela M. Fernández Barberis and Mª Carmen Escribano Ródenas 751 "Game theory: theoretical foundations during interwar period". Angel F. Tenorio Villalón and Ana M. Martín Caraballo 757 “Development of biostatistics in times of crisis”. José Almenara Barrios 765 “Anales de ingeniería in Colombia at the end of the 19th Century: 1887-1899”. Asdrúbal Moreno Mosquera and Yolima Álvarez Polo 771 "The calculus of probability in Spain prior to the First World War". Gabriel Ruiz-Garzón and Luz-María Zapatero Magdaleno 777 "The Hausdorff’s Grundzüge der Mengenlehre". Juan Tarrés Freixenet 785 "Two centuries with mean curvature". José Rojo Montijano, Mª Carmen Escribano Ródenas and Juan Tarrés Freixenet 793 "What has happened to the harmony of spheres since the Eighteenth Century?". Vicente Liern Carrión 799 10. CHEMISTRY AND THE TRANSFER OF KNOWLEDGE: BETWEEN PEACE AND WAR “An experimental study of some procedures used in Modern Europe to prepare potable gold”. Joaquín Pérez Pariente, Javier Agúndez and Ignacio Miguel Pascual Valderrama 809 “The Chymie Experiméntale (1773) by Antoine Baumé (1728-1804) translated in 1783 by M. J. Suárez Núñez (1733-1791)”. Juan Riera Palmero and Cristina Riera Climent 817 “Bernardo María de la Calzada and the translation of Condillac’s logic in Spain”. José Miguel Cobos Bueno and José Ramón Vallejo Villalobos 825 744 “Marie Anne Paulze and the teaching of Chemistry”. Manuel R. Bermejo, Ana María González Noya and Xoana Pintos Barral 833 “Evolution of the periodic table since Mendeleev to Moseley (1869-1914)”. Pascual Román Polo and Eduardo Fernández Garbayo 841 “Basic research and technology development. Response of scientific chemistry in periods of conflicts” Luis Ángel García Castresana and Jose Mª Castresana Pelayo 849 “Chemistry in the School of Mines in Bilbao, part one (1914-1937)”. Inés Pellón González and Ana De-Luis Álvarez 857 “Chemistry in the School of Mines in Bilbao, part two (1937-2014)”. Ana De-Luis Álvarez, Ana and Inés Pellón González 865 11. HISTORICAL REVIEW OF EDUCATIONAL TECHNOLOGY “The introduction of drawings in Geometry textbooks” Fernando Vea Muniesa and Javier Esteban Escaño 875 “From blackboards method in 19th Century to current interactive whiteboards” Mª Ángeles Velamazán Gimeno, Ana Esteban Sánchez and Antonio Bono Nuez 883 “From the exhaution method to algebraic manipulators calculating the area of flat surfaces”. Fernando Vea Muniesa and Víctor Arenzana Hernández 891 “The influence of the computers in the development of iterative methods”. Víctor Arenzana Hernández 899 “From the art of computing to the computer and its introduction in teaching practice”. Ana García Azcárate and Ángel Requena Fraile 907 12. REMARKABLE EPISODES IN THE HISTORY OF GEOLOGY “Geological observations in the Compendio y descripción de las Indias Occidentales (ca. 1630) of Antonio Vázquez de Espinosa”. Carlos Villaseca González 917 “The board of army engineers at the Tablas de Daimiel. The consequences of a project of the Enlightenment”. Alberto Celis Pozuelo, Juan I. Santisteban Navarro and Rosa Mediavilla López 925 “The origin of earthquakes in the Spanish Enlightenment”. Agustín Udías Vallina 933 “James Hutton’s Theory of the earth. The birth of a research tradition”. José AlsinaCalvés 941 745 “Abraham G. Werner’s Kurze klassifikation. Analysis of an unpublished translation”. Enrique Silván Pobes and Juan Gabriel Morcillo Ortega 949 “Lucas Fernández Navarro. The beginner of vulcanology in Spain”. José Luis Barrera Morate 955 “The scientific impact of P. Fallot’s (1889-1960) seminar on “Les Cordillères Bètiques” at the Instituto Lucas Mallada (CSIC-Barcelona, 1945)”. Salvador Ordóñez Delgado and Mª Ángeles García del Cura 963 “Who were the promoters of The Compañía Española de Minas del Rif?”. José Antonio Sainz Varela and José Luis Barrera Morate 971 “The historical relationship between Geology and Medicine”. Belén Soutullo García and María Victoria López-Acevedo 979 “From crystals to atoms: a century of X-ray diffraction”. Josefina Perles Hernáez 987 “Geologist Telesforo Bravo and the discovery of the mega-landslides in Tenerife, Canary Islands”. Juan Jesús Coello Bravo and Jaime Coello Bravo 993 “An unreleased geological map of Sierra de Albarracín (c. Ibérica) by Santiago Rodriguez (1824-1876)”. Ester Boixereu Vila, Octavio Puche Riart and Fabián López Olmedo 1001 “The geological content in Mexican scientific journals from the twentieth century: a thematic review”. Oscar H. Jiménez Salas 1009 13. SCIENCE AND BELIEF IN THE GREAT WAR: STANDARDS AND PROPAGANDA “Nurses also pose: representations of care during the great war”. Dolores Martín Moruno 1019 “From the SPA to the amateur photographers: the camera as a technology of war’s appropriation”. Beatriz Pichel Pérez 1027 “The great war and humanitarian intervention: an iconographic study of the postcard”. Mª Teresa Miralles Sangro, Juana María Hernández Conesa and Enrique Maldonado Suárez 1035 “Humanitarian intervention during the great war and its symbolism in the U.S. war films”. Juana María Hernández Conesa, Mª Teresa Miralles Sangro and Enrique Maldonado Suárez 1043 “War and degeneration. The Italian eugenicists and the First World War”. Giovanni Cerro 1051 746 “Peace for the good of the race”. Antonello La Vergata 1059 “The art of posters in the visual communication for the health education during the interwar period”. Beatriz De las Heras Herrero and Jorge Fernandes Alves 1067 14. SCIENCE, GENDER AND EDUCATION IN CONTEMPORARY SPAIN. ON THE 50TH ANNIVERSARY OF ELISA SORIANO FISCHER "Gender, science and conservativism: a turbulent context". María José Tacoronte Domínguez 1077 “Doctor Elisa Soriano Fisher and her coetaneous”. Cristina Escrivá Moscardó 1083 “Elisa Soriano Fischer en la publicación España Médica”. Julia Jordá Gisbert and Gabriel Benavides Escrivá 1091 “Making the way by walking: women of Instituto-escuela´s science section”. María Poveda Sanz 1099 “Gender in Spanish Physics and Chemistry during the first half of the 20th century: remarkable episodes”. Rosario E. Fernández Terán and Mª Dolores Redondo Alvarado 1107 “Evolution of science and gender indicators in Spain”. Obdulia M. Torres González 1115 15. BEFORE AND AFTER 1714: FROM SCIENTIFIC REVOLUTION TO ENLIGHTENMENT “Irrational numbers in musical theory. Differences between Antiquity and Renaissance”. Alfonso Hernando González 1125 “Perpetual motion machines in the manuscript of Francisco Lobato (16th century)” Carlos Jiménez Muñoz, Andrés Martínez de Azagra Paredes and Nicolás García Tapia 1133 “A manuscript with works attributed to Diego Pérez de Mesa at the Historic Library of the Complutense University (Madrid)” José María Ortiz de Zárate Leira 1141 “Sebastián Izquierdo’s methodological extension, ten years after the ‘Peace of Westphalia’ (1648)”. Carlos Ortiz de Landázuri 1149 747 16. AROUND 1814: SCIENCE AND TECHNOLOGY TOWARDS MODERN AGE. PHYSICAL SCIENCES “On some of the unpublished manuscripts by Juan Mieg (1780-1859), director of H.M.’s Royal Cabinet of Physics”. José Llombart Palet and María Cinta Caballer Vives 1159 “The classification of Ampère”. Manuel Fernández-Cañadas Fernández 1167 “Archibald Smith, mathematician precursor of factors in determining the deviation of a nautical needle”. Aitor T. Martínez-Lozares, Josu Arribalzaga Aurre and María Menéndez-Sánchez 1175 “Aether in 19th Century Physics: the state of the question”. Francisco Sotres Díaz 1183 “A prodigious decade in electromagnetism that changed the world”. Mª Paloma Varela Nieto and Mª Carmen Pérez-Landazábal Expósito 1191 “A walk in Copenhagen. Bohr and Heisenberg in the play of Micheal Frayn”. Karim Gherab Martín 1199 “Science in original version: the archive of the theoretical physicist Ramón Ortiz Fornaguera (1916-1974)”. Gonzalo Gimeno Valentín-Gamazo, Pablo Soler Ferrán and Mercedes Xipell Gómez del Moral 1207 17. CENTENARY OF THE BEGINNING OF THE FIRST WORLD WAR, 1914-1918. FREE THEMES “Juan Gil Collado (1901-1986), the dignity of an entomologist in two periods”. Alberto Gomis Blanco and Víctor García Gil 1217 “Historical analysis of the collect of Iberian amphibians: causes, consequences and recommendations for the future”. José Enrique González Fernández 1225 “Frederick Stark Pearson, founder of the first hydroelectric monopoly in Mexico, death and World War I”. María de la Paz Ramos Lara and Elio Agustín Martínez Miranda 1233 “Leonardo Torres Quevedo in the scientific context of the generation of ’14 Spain”. Manuel Romana García, Antonio López Vega and María Socorro Pascual Nicolás 1239 748 18. SCIENTIFIC, TECHNOLOGICAL, INDUSTRIAL AND EDUCATIONAL HERITAGE BETWEEN PEACE AND WAR “Glass manufacturing and industry between peace and war”. Josu Aramberri Miranda 1249 “Extraction, washing and transportation in the mines of Udías (Cantabria)”. Gerardo J. Cueto Alonso 1257 “Photographic patents in the 19th century: an instrument of technological knowledge for the history of photography”. Helena Pérez Gallardo 1265 “On the project of the aero car from Mont Pilatus to the Klimsenhorn (Lucerne, Switzerland). A first approach”. Daniel González Fernández and Mª Dolores Redondo Alvarado 1273 “Measurement of the relevance of Torres Quevedo in today’s Spanish society”. Manuel Romana García, Consuelo Durán Cermeño and María Socorro Pascual Nicolás 1281 “Wit and technology in the region of Murcia 1878-1966. Disclosure project of technological heritage”. Pascual Santos López and Manuela Caballero González 1289 “Damage to scientific and technical education in Mexico due to the War of Independence (1810-1821)”. María de la Paz Ramos Lara 1297 “The Airship Heritage Trust: its history and collections”. Peter Davison 1303 “Patents: a huge store of useful information”. Giles Camplin, Edwin Mowforth and Christine Camplin 1311 “Figurative Avant-garde and industrial architecture between World War I and World War II (1918-1939)”. Javier Molina Sánchez 1319 749 CAPÍTULO 9 NUEVOS HORIZONTES MATEMÁTICOS EMERGENTES EN PERÍODOS DE CRISIS MUNDIALES NEW MATHEMATICAL HORIZONS EMERGING IN TIMES OF GLOBAL CRISIS GONZÁLEZ REDONDO, F. A. (coord.) (2015) Ciencia y Técnica entre la Paz y la Guerra. 1714, 1814, 1914. Madrid, SEHCYT, pp. 751-756. ___________________________________________________________________________ 751 LA NECESIDAD DE DECIDIR EN PERÍODOS DE CRISIS: LA MATEMÁTICA UNA HERRAMIENTA ALIADA Gabriela M. Fernández Barberis(1), Mª Carmen Escribano Ródenas(2) (1) Universidad CEU San Pablo, Madrid, España, ferbar@ceu.es (2) Universidad CEU San Pablo, Madrid, España, escrod@ceu.es Resumen Las decisiones se toman y se llevan tomando desde el origen del hombre, y además con diversidad de criterios enfrentados. Desde un milenio antes de Cristo, aproximadamente, se tienen fuentes escritas, como la Biblia, con lo que hoy llamamos problemas de Toma de Decisiones Multicriterio (MCDM). La Teoría de la Decisión ha idoavanzando hasta consolidarse como disciplina científica con sus herramientas matemáticas que le dan rigor y hacen que se hayan podido desarrollar diferentes metodologías y software específicos. En el presente trabajo se presentan las aportaciones más importantes a esta Teoría y su andadura a través de los diferentes períodos de conflicto, con especial mención a los científicos más relevantes de cada momento y de cada metodología. Palabras Clave: Teoría de la Decisión; Matemáticas; Decisión Multicriterio; Historia. THE NEED TO DECIDE IN PERIODS OF CRISIS: MATHEMATICS AN ALLIED TOOL Abstract From the origin of man, decisions have to be taken and also with a variety of conflicting criteria. Since a Millennium before Christ, approximately, written sources, such as the Bible, have situations that, at present, we call problems of Multicriteria Decision Making (MCDM). The Theory of Decision has been improved to consolidate itself as a scientific discipline with its own mathematical tools that give severity to it and make possible to develop specific methodologies and software. In this work, the most important contributions to this Theory are presented. Moreover, the path of this discipline through different periods of conflict is studied with special mention to the most relevant scientists of every moment and each methodology. Keywords: Theory Decision; Mathematics; Multicriteria Decision; History. 1. LOS PRIMEROS PASOS Los primeros científicos que se cuestionaron sobre la capacidad del hombre para tomar decisiones fueron Aristóteles, Platón y Santo Tomás de Aquino. Sin embargo, tanto San Ignacio de mailto:ferbar@ceu.es� mailto:escrod@ceu.es� 752 Ciencia y Técnica entre la Paz y la Guerra. 1714, 1814, 1914 __________________________________________________________________________________________ Loyola (1491-1556)1 como Benjamín Franklin (1706-1790)2 son los primeros que intentan establecer la relación entre la toma de decisiones y la comparación entre distintas posiciones, algunas a favor de la decisión y otras en contra. B. Franklin utilizaba una hoja de papel donde iba colocando en un lado los argumentos a favor de tomar la decisión, y en otro lado los que estaban en contra. A continuación iba tachando un argumento a favor y otro en contra de la misma importancia. Así, al finalizar este proceso en una de las partes, quedaban los argumentos no tachados que indicaban lo que se debía decidir. Este método lo utilizaba tanto en su vida profesional en la política como en su vida privada. Este método fue denominado “álgebra moral o prudencial”3 También en este siglo XVIII, algunos científicos como Daniel Bernoulli (1700-1782) discutían la paradoja del “individuo prudente” (1738) . 4. La resolución de esta paradoja puede considerarse como una versión primitiva de la teoría de la utilidad según la cual la utilidad del dinero se incrementa a una tasa decreciente. Su legado es indudable en las teorías de la utilidad esperada aparecidas posteriormente, y también en el principio de utilidad marginal decreciente del bienestar, muy popular en la economía del siglo XIX5. El trabajo de Stigler (1950) es esencial para vislumbrar el planteamiento de los problemas actuales de Decisión Multicriterio6 La siguiente paradoja en resolverse fue la del voto . 7. Ya el español Ramón Llull (1232-1316) había comparado dos a dos las alternativas, y Nicolaus Cusanus (1401-1464) había establecido el método de puntuaciones (scoring method). Sin embargo, es el Marqués de Condorcet (1743-1794) el que la resuelve en 1785 mediante un razonamiento probabilístico, intentando detectar al candidato más deseable o con más méritos en las elecciones que carecen de un candidato mayoritario. Respecto a la votación orientada a la elección social, si tenemos en cuenta la “agregación de las preferencias individuales”, se puede decir que a raíz de ella han surgido numerosas metodologías que se aproximan cada vez más a su posible resolución, aunque hoy en día aún suscita investigaciones. Ramón Llull (1232-1316) y Nicolaus Cusanus (1401-1464) también se preocuparon por este asunto, aunque los primeros resultados los encuentran el Caballero Jean-Charles de Borda8 (1733-1799) y Marie Jean Antoine Nicolas de Caritat9, el Marqués de Condorcet10 Jeremy Bentham (1748-1832) , ambos matemáticos y politólogos, aunque discrepan en sus argumentos, el primero utilizó ordenamientos sumados (lo que hoy es semejante a las teorías del valor y de la utilidad), mientras que Condorcet aboga por preferencias de la mayoría intransitivas, a pesar de ser transitivas las preferencias individuales. Esto se conoce hoy en día como ciclo de las preferencias, y tiene que ver con los actuales métodos de relaciones de superación del análisis de decisión multicriterio. 11 En la actualidad para resolver un problema de elección colectiva se utiliza inicialmente el Método de Borda-Kendall para la agregación de las preferencias individuales. En 1781 Borda fue también estudió la agregación de las preferencias individuales, planteando el cálculo utilitario para obtener la función de utilidad total para la sociedad a partir de la agregación de los intereses personales de los individuos de una comunidad. 1 Véase FORTEMPS Y SLOWINSKI [2002, vol. 1, pp. 93-11]. 2 Véase MAC CRIMMON [1973, pp. 18-43]. 3 Véase MATEOS-APARICIO [2004, vol. II, pp. 139-155]. 4 El porqué algunos individuos no tenían en cuenta el principio de maximización de la rentabilidad esperada (Véase FISHBURN [1991, vol.. 103, pp. 27-32]), cuando jugaban a un juego de azar de expectativa infinita, en el que pagando como mucho unas pocas libras para participar, podía devolver 2n chelines si las primeras “caras” en una sucesión de lanzamientos de moneda se producen en el lanzamiento n-ésimo. 5 Véase STIGLER [1950, vol. 58, Nº 4, pp. 307-327]. 6 El origen de esta Decisión Multicriterio puede establecerse en la Economía del Bienestar y en la Teoría de la Utilidad. 7 Mayorías cíclicas en las elecciones colectivas en las que no había ningún candidato mayoritario que pudiera derrotar o empatar a los demás candidatos bajo comparaciones de mayoría simple fundamentadas en el ranking de preferencia electoral. 8 En 1781 publicó su Memoria sobre las elecciones en escrutinio. 9 En 1785 publicó su famoso “Essai sur l’Application de l’Analyse à la Probabilité des Décisions Rendus à la Pluralité de voix” 10 Véase FIGUEIRA et al. [2005, pp. xxiii-xxiv]. 11 Véase BENTHAM [1988]. La necesidad de decidir en períodos de crisis: La Matemática una herramienta aliada 753 __________________________________________________________________________________________ quien abordó y dio solución a este problema, analizando los sistemas de elección por votación. El interés práctico se ve reforzado por la fundamentación teórica propuesta por Kendall, casi dos siglos después del primer trabajo de Borda. Asimismo, resulta muy lógico pasar posteriormente a la desagregación de dichas preferencias y analizar la existencia o no del Efecto Condorcet; nombre con el que se conoce al fenómeno con el que se llega a un resultado incoherente que refleja una profunda división en la población de votantes. 2. EL SIGLO XIX El Marqués de Laplace (1749-1827) establece los actuales elementos de un problema de decisión, en su famoso libro Ensayo filosófico sobre probabilidad de 1812, con la metodología12 bayesiana13 Hacia 1812, Laplace plantea algunas cuestiones en las que se vislumbran los elementos básicos de un problema de decisión: las decisiones, los estados de la naturaleza, la función de resultados y las observaciones. De esta forma, puede considerarse que Laplace sentó las bases de la filosofía de lo que hoy conocemos como análisis de decisiones, tal como puede comprobarse al leer su famoso ensayo publicado un siglo después. . En la actualidadlas decisiones son las estimaciones, los estados de la naturaleza son un subconjunto de números reales, la función de resultado es el valor que se asigna a las diferentes opciones y las observaciones son la muestra estadística de Laplace. En 1821, Gauss avanza en sus estudios llegando a demostrar que la media de una distribución hace mínimo el error cuadrático esperado. En consonancia con los resultados obtenidos por Laplace, considera que ambos son casos particulares de una función de pérdida más general. Esas fundamentaciones le permiten demostrar el conocido teorema de Gauss-MArkov. Georg Cantor (1845-1918) y Francis Ysidro Edgeworth14 (1845-1926) desarrollan y aplican los fundamentos matemáticos a la teoría de la decisión. Y la definición de optimalidad creada por Vilfredo Federico Dámaso Pareto (1848-1923) dio un impulso fundamental a la teoría de la decisión, dando lugar a los nuevos conceptos de dominancia y eficiencia15 En 1844 Jules Dupuit (1804-1866), establece por primera vez los nuevos conceptos sobre la Teoría de la Utilidad Marginal . Pareto fue muy crítico con las políticas económicas del gobierno italiano, a pesar de que no estudió seriamente Economía has los cuarenta años de edad. En 1893 sucedió a León Walras como Profesor de Economía de la Universidad de Lausanne. Sus publicaciones más relevantes fueron Cours d’économie politique (1896-1897) y Manual of Political Economy (1906). En 1923, fue nombrado para forma parte del gobierno de Mussolini aunque, posteriormente, no aceptó su ratificación como miembro. 16, al intentar construir una teoría de precios que maximice la utilidad. Introduce los conceptos de utilidad marginal y utilidad total y define el concepto de “exceso del consumidor” como la diferencia entre ambas utilidades, la total y la marginal. Esta teoría tiene grandes investigadores dentro del campo económico como Carl Menger (1840-1921), León Walras (1834-1910), William Stanley Jevons (1835-1882) y Alfred Marshall (1842-1924). Sin embargo, los axiomas de probabilidad subjetiva y de utilidad de Leonard Savage (1917-1971) proceden de las ideas de Frank Plumpton Ramsey (1903-1930) y Bruno De Finetti17 12 Thomas Bayes (1702-1761) estudia la teoría de la probabilidad e inferencia inductiva que facilita la corrección de las probabilidades subjetivas. (1906-1985). Además, éste último 13 MATEOS-APARICIO [2002, vol. I, pp. 1-18] 14 La caja de Edwgeworth es una forma muy original de representar distintas distribuciones de recursos. Edgedworth describe la caja en su famoso libro: Mathematical Psychics: An Essay on the Application of Mathematics to the Moral Sciences (1881). 15 También llamada optimalidad Paretiana. Una asignación de recurso es Pareto-óptima si no es posible que ningún individuo mejore su situación si no empeora, al menos, la de otro individuo. 16 Utilidad marginal, utilidad total y “exceso del consumidor” (diferencia entre ambas utilidades). 17 De Finetti considerando las ideas de Pareto de optimalidad y equidad imaginó un nuevo sistema económico. 754 Ciencia y Técnica entre la Paz y la Guerra. 1714, 1814, 1914 __________________________________________________________________________________________ desarrolló la inferencia bayesiana, la Teoría de la Probabilidad, Pedagogía, Justicia Social y Economía. 3. EL SIGLO XX Los grandes conflictos bélicos de la primera mitad de este siglo hacen avanzar los problemas prácticos y se desarrolla el control de calidad, los juegos de estrategia, la inspección por muestreo, la codificación de señales, y además los avances tecnológicos dan la posibilidad de crear softwares específicos y nacen la programación por objetivos y por metas18. John von Neumann (1903-1957) Oskar Morgenster (1902-1977), Kenneth Arrow (1921- )19 y Leonard J. Savage (1917-1971) son los investigadores que trabajan la teoría de juegos, la axiomatización de la utilidad esperada subjetiva con comparaciones entre expectativas de riesgo20, y las probabilidades subjetivas o personales para eventos inciertos que fueron obtenidas a partir de preferencias entre posibilidades. También John Nash21 Herbert Simon (1916-2001) aportó la teoría del comportamiento sobre racionalidad limitada (1928- ) favoreció la Teoría de Juegos, al igual que Paul Samuelson (1915-2009) concibió el nuevo concepto de preferencia revelada. 22 Otros nombres importantes son: Amartya Sen (1933- ) , cambiando la noción de eficiente por la de satisfaciente. Su planteamiento era totalmente contrario al pensamiento económico prevaleciente. 23 llevó a cabo la generalización de la Teoría de la Elección Social que ha producido un gran impacto en la MCDM24 La programación matemática multiobjetivo es consecuencia de las investigaciones de George Dantzig (1914-2005), Leonid Kantorovich (1912-1986) . Gerard Debreu (1921- 2004) contribuyó con sus métodos topológicos en la Teoría de la Utilidad cardinal. R. Duncan Luce (1925- ) y Howard Raiffa (1924- ) considerados como predecesores de la decisión moderna por sus aportaciones en el área de la Teoría de Juegos y la Decisión. Ronald A. Howard, George. E. Kimball y James E. Matheson fueron pioneros en denominar a este nuevo campo científico como Decision Analysis. Ward Edwards (1927-2005) es considerado entre los investigadores como el padre de la decisión conductual. Peter Fishbur (1936- ) aportó numerosos trabajos en el área de las teorías de la elección social y de la utilidad. Bernard Roy (1934- ) y su equipo introdujeron los métodos ELECTRE, una nueva familia de métodos de decisión multicriterio, con sus software en diferentes versiones y reconocidos como métodos de relaciones de superación. 25, y de Tjalling C. Koopmans (1910-1985)26 Thomas Saaty (1926- ) y de Saul Gass (1926- ) son los que inician la Programación Paramétrica. El algoritmo que diseñaron podría utilizarse para la generación de soluciones eficientes . Continuaron su desarrollo Arthur M. Geoffrion (1937- ), Abraham Charnes (1917-1992), William Cooper (1914-2012) y R. O. Ferguson. 18 Véase FERNÁNDEZ Y ESCRIBANO [2012, vol. 29(1), pp. 55-77]. 19 El Teorema de Imposibilidad o Paradoja de Arrow demuestra que ningún sistema de votación puede convertir las preferencias individuales en preferencias comunes (ordenamiento colectivo), mientras haya ciertos criterios (de dominio irrestricto, no-dictadura, eficiencia de Pareto e independencia de alternativas irrelevantes) razonables con tres o más opciones discretas entre las que elegir. 20 Véase FISHBURN [1991, vol.. 103, pp. 27-32]. 21 Obtuvo el Premio Nobel de economía en 1994. 22 Véase KÖRSALAN, WALLENIUS Y ZIONTS [2013, Nº20, 87-94]. 23 La obra más reconocida de Amartya Sen es su ensayo Pobreza y hambruna: Un ensayo sobre el derecho y la privación (Poverty and Famines: An Essay on Entitlements and Deprivation) de 1981. 24 Véase ARROW Y RAUNAUD [1986]. 25 Kantorovich fue galardonado con el Premio Nobel de Economía en 1975.El desarrollo del computador digital casi al mismo tiempo que las contribuciones de Dantzig y Kantorovich fue realmente muy importante, pues permitió que el algoritmo del Simplex pudiera utilizarse para resolver casos reales. La programación lineal adquirió, rápidamente, gran importancia en el sector industrial. 26 Koopmans fue premiado en el año 1975 con el Nobel de Economía. La necesidad de decidir en períodos de crisis: La Matemática una herramienta aliada 755 __________________________________________________________________________________________ a partir de la variación de los pesos de una función de valor agregada. Los autores utilizaron de forma usual una función de valor lineal aditiva, pero rápidamente se dieron cuenta que la técnica no podría utilizarse para generar soluciones eficientes no confirmadas o aceptadas. Luego de medio siglo de debates,Andrzej Wierzbicki presenta su función de logro que terminaría de configurar el proceso analítico jerárquico. Lotfi Zadeh (1921- ) comenzó el desarrollo de Técnicas Difusas para la Toma de Decisiones. El último tercio del siglo XX ha dado lugar a un crecimiento exponencial de las nuevas aplicaciones y desarrollos27 En los últimos años, desde el desarrollo tecnológico de los ordenadores personales y la creación de algoritmos y herramientas informáticas, el avance ha sido mucho más importante y se volvió a trabajar en equipos multidisciplinares de investigadores de diferentes ámbitos de la ciencia que ha expandido de forma exponencial los avances de la Teoría de la Decisión. Ahora es casi imposible hacer una relación de personas implicadas, pero sí es posible una relación de sucesos que han hecho avanzar la Teoría de la Decisión. Para comenzar hay que mencionar la creación de la Red Informática Mundial (Word Wide Web), que ha cambiado el horizonte universal en todos los ámbitos, como también en el campo que nos ocupa. Por ejemplo, es importante señalar que el primer soporte de decisiones multicriterio en la web se crea a mitad de la década de los 90. También por esta época se empieza a desarrollar la optimización evolucionaria multiobjetivo. Otro hecho fundamental fue la utilización de interfaces sofisticadas y amistosas que disponen de gráficos interactivos. En este contexto las aplicaciones prácticas de la teoría de la decisión se realizan en la actualidad en todos los campos del saber . Ahora los investigadores se multiplican: Ralph Keeney y Howard Raiffa, estudian la utilidad Multiatributo, Jared Cohon la programación y planificación multiobjetivo, Milan Zeleny la Decisión Multicriterio, Craig Kirkwood y Rakesh Sarin analizan la posibilidad de conseguir ordenamientos de alternativas con información parcial o en presencia de riesgo, y Zimmermann consigue una formulación de programación lineal combinando objetivos múltiples con operadores difusos, Brans, Mareschal y Vincke crean los métodos PROMETHEE, Bana e Costa desarrolla el método MACBETH con evaluaciones cualitativas, Carlos Romero, James Ignizio, Sang y Moon Lee amplían la programación por metas, y Schaffer explica el primer algoritmo genético multiobjetivo. 28 En los inicios del siglo XXI no se puede dudar ya de la importancia de la Toma de Decisiones en general y de la Decisión Multicriterio en particular. Con más fuerza cada vez el Análisis Envolvente de Datos (DEA) sigue consiguiendo importancia y merece destacarse su relación con la programación lineal multiobjetivo (MOLP). También es de resaltar que la optimización multiobjetivo combinatoria ha comenzado como una nueva rama de investigación con gran acogida por parte de los jóvenes investigadores. . 4. CONCLUSIONES Las decisiones se toman todos los días y en todo momento, ahora y desde el origen de la humanidad. Además, la literatura recoge este tema de toma de decisiones, incluso desde mil años antes de Cristo, como muestra la Biblia y la decisión del Rey Salomón. Los primeros argumentos formales los dan los filósofos y científicos tales como Aristóteles, Platón, Ramón LLull, Nicolás Cusanus, Santo Tomás de Aquino, San Ignacio de Loyola, Benjamín Franklin, J. Priestley, Bernouilli, condorcet y el Caballero de Borda. Así se llega hasta el siglo XIX 27 Véase FERNÁNDEZ Y ESCRIBANO [2012, vol. VI; pp. 243-260], 28 Análisis envolvente de datos (DEA), ciencia de la negociación, comercio electrónico, finanzas, ingeniería, medicina, políticas medioambientales, problemas de localización, tratamiento de desperdicios nucleares, reparto de la riqueza, etc. 756 Ciencia y Técnica entre la Paz y la Guerra. 1714, 1814, 1914 __________________________________________________________________________________________ donde el crecimiento de esta nueva ciencia pasa a ser exponencial, con investigadores de la talla de Laplace, Gauss, Cantor, Pareto, Walras, Edgedworth, Dupuy, Ramsey, De Finetti, y Savage. A partir del siglo XX se produce un crecimiento exponencial de ideas y conceptos novedosos en la Teoría de la Decisión que dan lugar a trabajos y resultados en todos los campos del conocimiento. Estas manifestaciones junto con el desarrollo tecnológico hacen posible que se desarrollen software específicos para ayuda a la decisión. La nómina de científicos ahora es mucho más larga, prácticamente interminable, pero pueden citarse algunos como: Von Neumann, Morgenstern, Arrow, Savage, Sen. Luce, Raiffa, Edwards, Fishburn, Roy, Dantzig, Kantorovich, Koopmans, Geoffrion, Charnes, Cooper, Ferguson, saaty, Gass, Wierzbicki, Zadeh, Dyer, Feinberg, Zionts, Wallenius, Zeleny, Steuer, Merkhofer, Keeny, Kirkwood, Sarin, Zimmermann, Brans, Mareschal, Vincke, Jacquet-Lagrèze, Siskos, Bana e Costa, Romero, Ignizio, Moon Lee, Schaffer, … Por último debe resaltarse la implicación de algunos investigadores españoles como Ramón Llull, Carlos Romero y otros mucho más modernos y jóvenes que están siguiendo sus huellas ya en pleno siglo XXI. 5. BIBLIOGRAFÍA ARROW, K., RAYNAUD, H. (1986) Social Choice and Multicriterion Decision Making. Cambridge, M.I.T. Press. BENTHAM, J. (1988) The Principles of Morals and Legislation. New York, Prometheus Books. FERNÁNDEZ, G.; ESCRIBANO, M. 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Martín Caraballo(2) (1) Universidad Pablo de Olavide, Sevilla, España, aftenorio@upo.es(2) Universidad Pablo de Olavide, Sevilla, España, ammarcar@upo.es Resumen Expondremos los orígenes de la fundamentación teórica de la Teoría de Juegos desde el primer trabajo sobre esta problemática (debido al matemático alemán Ernst Zermelo) en 1913, hasta el florecimiento de dicha teoría con la finalización de la II Guerra Mundial y la publicación de la obra de von Neumann y Morgenstern. Nos centraremos en el desarrollo de la Teoría de Juegos en el tiempo entreguerras. Describiremos la formalización de esta teoría en el contexto de la crisis de fundamentos en matemáticas y la Gran Depresión en el mundo económico. Palabras Clave: Teoría de Juegos, Tiempo de entreguerras, Fundamentos teóricos. GAME THEORY: THEORETICAL FOUNDATIONS DURING INTERWAR PERIOD Abstract We discuss on the theoretical foundations of Game Theory. We start with the first work on this field (by Ernst Zermelo) in 1913, until the growth of this theory at the end of World War II and the publication of von Neumann and Morgenstern’s masterwork. We describe the formalization in the context of a crisis of foundations in mathematics and the Great Depression in the economic world. Keywords: Game Theory, Interwar period, Theoretical foundations. 1. INTRODUCCIÓN Es usual que situaciones del mundo real se modelen mediante objetos matemáticos cuyo estudio teórico posibilite (y facilite) la resolución de cierto problema general y de cualquier otro con un mínimo de analogía tanto en datos como en hipótesis de trabajo. En concreto, para tomar decisiones conviene saber las posibles estrategias a seguir y contextualizarlas según las estrategias que pueden tener los contrincantes. Analizar las estrategias ante una situación dada (tanto de colaboración como de conflicto) es el objetivo de la Teoría de Juegos. La búsqueda de estrategias está condicionada, a veces, por el contexto histórico que se vive. El origen práctico de muchos de los procedimientos y conceptos usados hoy día en Matemáticas ha sido algo habitual en la historia de la humanidad (Kline, 1992), siendo de gran importancia las cuestiones económicas y sociales. Desde sus orígenes, la Teoría de Juegos ha modelizado y analizado situaciones de conflicto y cooperación entre decisores racionales e inteligentes [MYERSON, 1991]; reduciendo la toma de decisiones entre agentes (i.e. jugadores) a un comportamiento puramente racional basado en las mailto:aftenorio@upo.es� mailto:ammarcar@upo.es� 758 Ciencia y Técnica entre la Paz y la Guerra. 1714, 1814, 1914 __________________________________________________________________________________________ estrategias más beneficiosas o menos perjudiciales para afrontar la interacción (i.e. el juego). Para tomar decisiones, deben tenerse en cuenta tanto las nuestras como las que puedan tomar el resto de jugadores. Es evidente la importancia y desarrollo de ésta en un tiempo de entreguerras y conflictos. La Teoría de Juegos permite modelizar muchas interacciones entre agentes que, a priori, no parecen estar relacionadas y que se resolverían con soluciones ad hoc. Al modelizar tal interacción como un juego, aparecen similitudes y analogías con otros problemas que tienen la misma estructura y requieren del mismo análisis. Como las interacciones modelizadas pueden permitir la cooperación o no entre jugadores, los juegos se dividen entre los que son y los que no son cooperativos. Los primeros permiten alcanzar acuerdos vinculantes entre jugadores mediante mecanismos preestablecidos, pues hay jugadores con los mismos objetivos y ganan o pierden conjuntamente [HARSANYI Y SELTEN, 1988]. En los juegos no cooperativos, cada jugador sólo busca su beneficio personal, admitiendo explícitamente todas las posibles cooperaciones [VAN DAMME Y FURTH, 2002]. En este trabajo, se pone de manifiesto el contexto histórico en el que la Teoría de Juegos surgió y se formalizó. Seguidamente se indicarán algunos de los precursores que darían lugar a la posterior formalización de la Teoría de Juegos. Estos precedentes surgen en épocas de profundos cambios sociales, políticos y económicos. Posteriormente, se describe la formalización de resultados en el contexto de la llamada “Crisis de Fundamentos de las Matemáticas” y la que se lleva a cabo en las postrimerías de la II Guerra Mundial, buscado tratar los problemas de manera formal y axiomática. 2. ALGUNOS PRECEDENTES HISTÓRICOS La Teoría de Juegos se desarrolla por el simple hecho de que un individuo se relacione con otro u otros. Por tanto, es importante para el hombre porque analiza qué ocurre cuando los individuos se relacionan de forma racional. Esta sección busca esbozar la “prehistoria” de la Teoría de Juegos, exponiendo los principales trabajos que, sin existir todavía ésta, son precursores de la misma puesto que posteriormente dieron lugar a su estudio matemático formal y axiomático que culminaría con el trabajo de von Neumann y Morgenstern que describiremos posteriormente. La primera referencia a los juegos y la lógica data de 1765 en los Nouveaux Essais sur l'entendement humain del matemático y filósofo Leibniz (obra que fue escrita en 1704). En ella constataba la aparición de “una nueva clase de lógica, concerniente a los grados de probabilidad […] para perseguir la investigación de los juegos de azar”. Para Leibniz, la mente humana “se despliega más minuciosamente en los juegos que en actividades más serias”. Por tanto, el precedente más antiguo de la Teoría de Juegos se sitúa en el s. XVIII, el “Siglo de las Luces” en el que surge el movimiento intelectual conocido como “Ilustración”. Este siglo es fundamental para entender el mundo moderno, pues muchos de sus eventos políticos, sociales, económicos, culturales e intelectuales han extendido su influencia hasta la actualidad. Para Occidente, es el último siglo de la Edad Moderna y el primero de la Edad Contemporánea, marcada por la aparición de L'Encyclopédie (1751), la Independencia de Estados Unidos (1776) o la Revolución Francesa (1789). Tras el caos político y militar del s. XVII, el s. XVIII presencia un notable desarrollo en las artes y ciencias europeas gracias a la Ilustración, caracterizada por reafirmar el poder de la razón humana frente al de la fe. Las antiguas estructuras sociales, basadas en el feudalismo y el vasallaje, son cuestionadas y acaban desapareciendo, a la vez que se inicia la Revolución Industrial y tiene lugar un despegue económico de Europa. Este periodo de revoluciones y cambios políticos y sociales trae aportaciones relevantes para la Teoría de Juegos. En 1713 aparece el concepto de estrategia mixta y la regla minimax (que minimiza la posible pérdida en el peor escenario y que coincide con el concepto de equilibrio de Nash) en la segunda edición del Essay d'analyse sur les jeux de hazard de Pierre de Montmort, incluyendo su correspondencia con Nicolas I Bernoulli entre 1710 y 1713, en la que Formalización de la teoría de juegos en el tiempo de entreguerras 759 __________________________________________________________________________________________ planteaba el problema de hallar una solución de equilibrio basado en la regla minimax de estrategia mixta para una versión con dos jugadores de un juego de carta clásico denominado “Le Her” y que “Monsieur de Waldegrave” le planteó por carta, incluyendo una resolución usando la regla minimax. Con el final del s. XVIII surgen las primeras declaraciones de derechos (Declaración de Independencia de los Estados Unidos en 1776 y Declaración de los derechos del hombre en 1789) y los primeros movimientos feministas. En este tiempo de movimientos sociales, se hallan precedentes de la Teoría de Juegos en las Ciencias Sociales con el análisis del sistema electoral en la Francia previa a la Revolución Francesa. Es entonces cuando el Marqués de Condorcet publicó su Essai sur l’application de l’analyse à la probabilité des décisions rendues à la pluralitédes voix (1785) con la primera aparición del Teorema del jurado y de la Paradoja de Condorcet. Dicho teorema determina la probabilidad relativa de un grupo de individuos alcanzando la decisión correcta y cómo, dependiendo de esa probabilidad, debe aumentar o disminuir el número de individuos para alcanzar dicha decisión. Por otro lado, la Paradoja de Condorcet plantea la posibilidad de que las preferencias colectivas sean cíclicas, aunque no lo sean las individuales; por tanto, el criterio de lo que prefiere la mayoría no da un vencedor claro. También introduce el método de Condorcet para elegir el candidato que ganaría por mayoría en cualquier emparejamiento contra otro candidato (suponiendo que éste exista). En 1770 (pero publicada en 1784), de Borda presentó en la Académie Royale des Sciences un método de elección (denominado Recuento Borda) con un único ganador mediante la ordenación hecha por cada votante según sus preferencias por los candidatos. Hay que avanzar al s. XIX (de marcado carácter económico y liberal) para el siguiente precedente en Teoría de Juegos. Surgen las democracias censitarias y desaparecen las monarquías absolutas. La Revolución Francesa y la posterior era napoleónica ayudan a expandir las ideas republicanas y liberales, surgiendo la idea de izquierda y derecha en política. Se inician también las ideologías sociales y el movimiento obrero. A mediados del s. XIX, durante la segunda fase de la Revolución Industrial, el mercado mundial se integró como nunca antes lo había hecho, gracias al notable desarrollo de los medios de transporte y de comunicación. En este proceso la libre circulación de mercaderías entre los países o su facilitación (eliminando o disminuyendo aranceles aduaneros) abarató los precios y favoreció los negocios. A finales de este siglo surgen las grandes empresas y los grandes holdings, además de tener lugar el final del liberalismo económico y comenzar las políticas proteccionistas. Es un siglo de cambios económicos muy marcados, lo que conlleva la aparición de trabajos sobre economía relacionados con la Teoría de Juegos. El matemático francés Cournot (1838) inicia el estudio de modelos de competencia entre organizaciones con su modelo de competición imperfecta (denominado duopolio de Cournot) entre dos empresas con la misma función de coste y productos homogéneos en un escenario estático. Con este trabajo, además de comenzar el análisis de oligopolios (como término intermedio entre la competencia perfecta y los monopolios), se analiza teóricamente el comportamiento de los empresarios en un duopolio en base a la toma simultánea de decisiones por ambos para obtener un equilibrio que optimice el precio de su producto según las cantidades producidas (i.e. un equilibrio de Nash en Teoría de Juegos). Cournot recibió respuesta del matemático francés Bertrand (1883) al que le parecía más lógico que las empresas en un duopolio se enfrentasen en términos de cambios en el precio en lugar de en las cantidades que se vendían. El equilibrio (también de Nash) se alcanzaría cuando el precio coincidiese con el coste marginal. Sin embargo, el modelo de Bertrand planteaba la paradoja que lleva su nombre, por la que el duopolio terminaba en monopolio tanto si las empresas decidían aliarse como si decidían enfrentarse (la de menor coste marginal se haría con todo el mercado). Esta paradoja hizo que el economista irlandés Edgeworth (1897) modificara el modelo de Bertrand y creara el modelo de Bertrand-Edgeworth incluyendo restricciones en la capacidad de producción de las empresas para que ambas tuviesen la opción potencial tanto de aliarse como de no hacerlo. El propio Edgeworth (1881) publicaría el tratado más relevante en relación con la Teoría de Juegos en el s. 760 Ciencia y Técnica entre la Paz y la Guerra. 1714, 1814, 1914 __________________________________________________________________________________________ XIX, versando sobre econometría y la aplicación de las matemáticas al análisis de los fenómenos psicológicos y mostrando el análisis de equilibrios en fenómenos sociales y en el movimiento utilitarista neo-clásico. La obra introduce muchos aspectos de la Teoría de Juegos ya que modelizó la economía política y las elecciones sociales en base a un principio de incertidumbre. Esta obra demostró que una economía de trueque presenta muchas soluciones para lograr un equilibrio competitivo, por lo que existía una indeterminación del contrato; sin embargo, cuando el número de actores en la economía aumenta, el nivel de indeterminación se reduce y si hay un número infinito de actores (la competición perfecta), el problema está completamente determinado por una única solución. Esta conjetura (apellidada de Edgeworth) puede enunciarse usando el concepto de núcleo (“core”) de un juego, siendo su primera aparición en la literatura, pero como curva de contrato. 3. LA CRISIS DE FUNDAMENTOS Y LA GRAN DEPRESIÓN Hemos expuesto algunos precedentes de la Teoría de Juegos en su contexto histórico, pero más cómo búsqueda de soluciones ad hoc para estos problemas que como teoría matemática con un cuerpo formal en el que apoyarse y a partir del cual obtener nuevos resultados. Para esto habrá que esperar a finales del s. XIX y principios del s. XX con la denominada “Crisis de Fundamentos de las Matemáticas”, principalmente promovidas por matemáticos de la talla de Hilbert y Brouwer. Esta crisis histórica para las Matemáticas tiene su punto culmen en el II y III Congreso Internacional de Matemáticas en 1900 y 1904, con el establecimiento de las escuelas de pensamiento formalista, logicista e intunicionista [KLINE, 1972], que buscaban solventar las dificultades filosóficas y técnicas en la formalización de los principios básicos sobre los que montar las teorías matemáticas para que dichas formulaciones fuesen consistentes y no llevasen a la aparición de paradojas como la indicada por Russell (referente de la escuela logicista) en 1901 [RUSSELL, 1902]. En esta búsqueda de formalismo y cuerpo lógico para las nociones y pruebas de los resultados que se conocían y se descubrían (evitando situaciones paradójicas en las teorías), triunfaron los formalistas (encabezados por Hilbert) y los logicistas frente a los intuicionistas de Brouwer, sentándose las bases de unas matemáticas basadas en un sistema lógico fundamentado metamatemáticamente frente a la percepción intuicionista de que sólo existe lo que puede probarse con la construcción mental humana. A finales de la década de 1920 se impuso el formalismo frente al intuicionismo con la expulsión de Brouwer del consejo editorial de la principal revista matemática de la época: Mathematische Annalen a causa de su controversia con Hilbert [EWALD, 1996]. Ernst Zermelo, como defensor de la axiomática y la fundamentación teórica, es uno de los matemáticos y lógicos que más aportaron en la formalización matemática; aunque sin encuadrarse en las tesis logicistas [GRAY, 2008]. Zermelo (1913) trata la Teoría de Juegos como un problema lógico formal en el ámbito de la Teoría de Conjuntos y es el primer matemático en plantear el estudio de los juegos de manera formal y axiomática, formulando y demostrando dos teoremas sobre la victoria de un jugador en el ajedrez. Aunque su artículo hace referencia al ajedrez, el uso de éste es anecdótico y se usa como ejemplo para dar mayor claridad expositiva. De hecho, el planteamiento, los resultados y los razonamientos lógicos empleados permiten analizar cualquier juego con dos jugadores sin movimientos de oportunidad y con intereses completamente enfrentados; los denominados juegos no cooperativo de suma cero (del que el ajedrez es un ejemplo clásico). Dentro de este tipo de juegos, el ajedrez ejemplifica aquellos que permiten realizar infinitos movimientos, pero en una cantidad finita de posiciones. Zermelo quería, por un lado, caracterizar formalmente cuándo un jugador está en posición ganadora (y así poderdefinir esta noción sin ambigüedad) y, por el otro, determinar (si era posible) el número de movimientos necesarios para forzar la victoria a partir de una posición ganadora. Responde ambas dudas con sendos teoremas: El primero establecía una condición necesaria y Formalización de la teoría de juegos en el tiempo de entreguerras 761 __________________________________________________________________________________________ suficiente para decidir cuándo es ganadora una posición, demostrando que no se garantizar la victoria del jugador. Su segundo teorema consistía en demostrar, por reducción al absurdo, que el número de movimientos para forzar una victoria nunca supera al número de posiciones posibles en el juego. El trabajo de Zermelo sería completado una década más tarde por dos matemáticos húngaros. A finales de la década de 1920 (en pleno período de entreguerras), Hungría vivía cierta recuperación económica por su declaración de independencia del Imperio Austro-Húngaro y Alemania estaba saliendo de la crisis hiperinflacionista acaecida entre 1920 y 1921 a consecuencia de los Tratados de Versalles que finalizaron la I Guerra Mundial. Concretamente Dénes König (1927) aplicaría la teoría de conjuntos para demostrar una conjetura propuesta por John von Neumann: si q es una posición ganadora, entonces existe un número N dependiente de q tal que las blancas pueden forzar la victoria en menos de N movimientos partiendo de la posición q. Para la prueba, no necesitó la finitud del número de posiciones, obteniendo una generalización del segundo teorema de Zermelo para juegos con infinitas posiciones pero solo pudiendo alcanzar una cantidad finita de posiciones desde cada posición. En 1928, László Kalmár generalizaría el trabajo de König permitiendo que no solo fuesen infinitas las posiciones posibles en el juego, sino que también pudieran ser infinitas las posiciones alcanzables desde cualquier posición dada. Las Matemáticas europeas hasta el s. XX habían sido lideradas principalmente por los matemáticos alemanes, franceses e ingleses. Pero, tras la I Guerra Mundial, el Imperio Alemán había quedado muy debilitado económicamente y se fragmentó en distintos estados independientes (proceso que finalizaría hacia 1925 con la estabilización de fronteras en Europa). Esa inestabilidad económica y geopolítica, hizo que el desarrollo de la Teoría de Juegos a comienzos de la década de 1920 se focalizase en Francia, en la persona de Émile Borel. Este autor, en cinco artículos entre 1921 y 1927, establecería los fundamentos teóricos de la teoría de juegos psicológicos [FRÉCHET, 1953]. Concretamente, estudió los juegos de estrategia, dando la primera formulación matemática de estrategia mixta e introduciendo la idea de estrategia pura (que denominó método de juego). Además, analizó la búsqueda de la solución minimax para juegos simétricos de dos jugadores con intereses completamente opuestos, demostrando su existencia para jugadores con 3 y con 5 estrategias y mostrándose contrario a la existencia de soluciones minimax para juegos con más de 5 estrategias posibles. Posteriormente, cambió de opinión, planteando dicha existencia como conjetura y proponiéndola como problema abierto [BOREL, 1927]. Como indica Fréchet (1953), Borel especuló sobre la aplicación de la Teoría de Juegos a situaciones militares y económicas. A finales de esta década se observa una recuperación de la economía alemana por el flujo de capital extranjero y el aumento del volumen exterior e industrialización del país. J. von Neumann (1928) estudia los juegos dando la demostración del teorema minimax para los juegos estudiados por Borel sin depender del número (finito) de estrategias que tiene cada jugador y asumiendo intereses completamente opuestos en los jugadores. Introduce la actual definición formal de estrategia y la expresión de los juegos como arboles lógicos enraizados mediante la forma extensiva (permitiendo el tratamiento de juegos mediante matrices de pesos). Menos conocido es el trabajo de Steinhaus (1925) que dio la primera definición formal de estrategia y realizó un estudio completo y exhaustivo del concepto. En 1929 tiene lugar la Gran Depresión, una crisis económica originada en Estados Unidos que afectó seriamente a Alemania por su dependencia de los flujos de capital extranjero y que vio reducir su comercio exterior con un incremento destacable del desempleo. Esto permitió que el Partido Nazi escalara en política entre 1931 y 1933, llegando al poder en 1934. Con la instauración del Tercer Reich, las matemáticas alemanas entran en un período oscuro con sus principales referentes perseguidos o teniendo que exiliarse en el extranjero (sobre todo en Estados Unidos como ocurre con von Neumann) y que puede consultarse con más detalle en Sánchez-Muñoz (2012). El caso francés es distinto por su poca industrialización y la diversificación del sector agrícola, lo que suavizó las consecuencias de la Gran Depresión. En Francia donde aparecen los siguientes 762 Ciencia y Técnica entre la Paz y la Guerra. 1714, 1814, 1914 __________________________________________________________________________________________ aportes a la Teoría de Juegos de la mano de Borel (1938) con sus Applications des jeux de hasard, segunda parte del cuarto volumen de su Traité du calcul des probabilités et de ses applications. Esta obra colaborativa recopilaría varios trabajos de teoría de juegos, destacando el capítulo 4 (Jeux où le psychologie joue un rôle fondamental) y una nota por Jean Ville demostrando el teorema minimax usando convexidad y teoría de desigualdades. Esta prueba sería posteriormete revisada y simplificada por von Neumann y Morgenstern (1944). Con este trabajo finaliza la investigación sobre Teoría de Juegos previa a la II Guerra Mundial, la cual será esencial para el resurgimiento posterior de la Teoría de Juegos en las décadas de 1950 y 1960 debido a la necesidad de planteamientos estratégicos frente a los cambios geopolíticos de los que hablaremos a continuación. 4. AUGE DE LA TEORÍA DE JUEGOS TRAS LA II GUERRA MUNDIAL: SU USO EN EL NUEVO CONTEXTO GEOPOLÍTICO Durante la II Guerra Mundial, las Matemáticas europeas quedan muy debilitadas: Por un lado, el Tercer Reich había perseguido y llevado al exilio a muchísimos matemáticos alemanes relevantes; por otro lado, los matemáticos franceses también tuvieron serias dificultades durante la ocupación de su territorio por las tropas alemanas, traducido también en fuerte migración de matemáticos de primer nivel a zonas libres de conflicto [BERS, 1988]. Con la invasión de Polonia por Alemania en 1939, Francia y Gran Bretaña entraron en la Guerra y buena parte de los matemáticos de estas naciones fueron alistados o realizaban tareas para el ejército. Remitimos a Ballard (1948) y sus recuerdos de las vicisitudes al elaborar Les Grands Courants de la pensée mathématique [LE LIONNAIS, 1948] debido a que el intercambio intelectual entre matemáticos era considerado como intercambio de información esencial por los alemanes. Las Matemáticas durante la Guerra no eran tales para muchos matemáticos de la época; sino el deber y obligación de formular correctamente problemas y dar respuestas rápidas para ganar la Guerra; salvo en criptoanálisis, cuyos avances se consideraban de suficiente relevancia [BARKLEY ROSSER, 1982]. Aunque el auge y desarrollo de la Teoría de Juegos será en las matemáticas americanas de la posguerra, debemos hablar de la II Guerra Mundial pues el escenario europeo y la migración de cabezas pensantes a Estados Unidos será el caldo de cultivo que favorecerá esta explosión a finales de la década de 1940 y en la década de 1950. Hasta ese momento, las matemáticas americanas no eran potentes y la importancia internacional se fue alcanzando a medida que Estados Unidos entraba en la Guerra y acogía más matemáticos refugiándose de los nazi [REES, 1980]. Tanto la Armada como elEjército estadounidense entendieron esencial el desarrollo de la investigación matemática, financiándola. Un buen número de matemáticos pertenecían a la Oficina de Investigación Científica y Desarrollo (OICD), dependiente de la Presidencia, que construía y desarrollaba nuevos sistemas defensivos y armamentísticos mediante la cooperación entre ejército, industria y universidad con investigadores civiles. En 1942, se crearía el Panel de Matemática Aplicada (PMA) dentro de la OICD [KJELDSEN, 2003]. La relevancia en el PMA de von Neumann será de clave para el desarrollo de la Teoría de Juegos. Éste había comenzado a colaborar con Oskar Morgenstern en Princeton, preparando el trabajo considerado como origen formal de esta teoría: Theory of Games and Economic Behavior (1944). Se considera el primer tratamiento riguroso y exhaustivo del concepto de juego, estrategia y resolución del mismo, siendo también el primero de estas características sobre representación de las preferencias de los jugadores. Los autores estudiaron tanto los juegos con jugadores con intereses completamente contrapuestos (juegos no cooperativos de suma cero), como aquellos en los que la ganancia de un jugador no implica pérdidas para otro (juegos cooperativos de suma nula con Formalización de la teoría de juegos en el tiempo de entreguerras 763 __________________________________________________________________________________________ recompensa transferible). Con un enfoque eminentemente económico, los autores querían modelizar el comportamiento económico, desarrollando incluso una teoría axiomática de la utilidad. Ésta es la única obra sobre Teoría de Juegos durante la Guerra, publicándose cuando los países estaban redefiniendo sus políticas exteriores y económicas para la posguerra. Según Leonard (1992), la obra surge sin una audiencia “natural” pese a enfocarse para hacerla atractivo a los economistas (y facilitar su uso), ya que las técnicas y metodologías eran también novedosas y rompedoras matemáticamente. La relevancia de la obra y la aparición de especialistas en este campo se debió al papel del teorema minimax en la Guerra para la Oficina de Investigación Naval (OIN) con sus primeras aplicaciones militares [LEONARD, 1992] en la guerra antisubmarinos: la patrulla barrera con una vía marítima estrecha patrullada regularmente por aeronaves para impedir el paso de submarinos; y la asignación de fuerzas en componentes estratégicas y tácticas por dos ejércitos enemigos. Este segundo problema ya lo comentó Borel (1938), aunque sin analizar su resolución. En la posguerra, la relación entre ejército, industria y universidad realizada por el OICD no se quiso suprimir por su productividad para la investigación y desarrollo. Estados Unidos pensaba que su potencia militar debía sustentarse en una potencia científica e investigadora [REES, 1977]. Así, el Ejército y la Armada financiaron la investigación científica (incluida la matemática). La investigación de las técnicas y metodologías matemáticas fueron objeto de dos organizaciones con financiación militar: el Proyecto RAND y la OIN [KJELDSEN, 2003]. La Teoría de Juegos se hizo un hueco en la investigación realizada por ambos organismos, siendo una de las grandes beneficiadas. Debida a la recepción negativa de los economistas de la obra de von Neumann y Morgenstern (1944), Mirowski (1991) indica que von Neumann redirigió la Teoría de Juegos hacia una audiencia militar (en la que él había sido asesor en el PMA) más receptiva pasando al contexto bélico la consecución de estrategias óptimas para ganar un juego. Así, von Neumann conseguiría que RAND se convirtiera en hogar de la Teoría de Juegos, siendo allí donde florecería la investigación durante la década de 1950, lo que supondría su estabilización como rama de las Matemáticas [LEONARD, 1992]. BIBLIOGRAFÍA BALLARD, J. (1948) “Avant-propos”. En Le Lionnais, F. (ed.): Les Grands Courants de la pensée mathématique. 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