Patrón (estructura) para niños
Un patrón es un diseño o una secuencia que se repite de forma predecible. Piensa en las rayas de una cebra, los dibujos en un azulejo o la forma en que se organizan las hojas en una planta. Los patrones nos ayudan a entender cómo funcionan las cosas y a predecir lo que vendrá después.
Estos elementos se repiten de una manera que podemos anticipar. Un patrón puede ser como una plantilla o un modelo que se usa para crear objetos, especialmente si esos objetos tienen características similares que nos permiten ver la estructura del patrón original.
Los patrones más sencillos se basan en la repetición y la periodicidad. Esto significa que una forma o un elemento se duplica una y otra vez sin cambios. Por ejemplo, los movimientos de un columpio que se balancea de un lado a otro siguen un patrón repetitivo.
Otros patrones usan la simetría, que es una forma de repetición finita. En lugar de repetirse infinitamente, un diseño simétrico se repite de forma equilibrada, como un espejo. Las teselación de Penrose y los patrones indios llamados Kolam son buenos ejemplos. Los patrones fractales también son interesantes porque se ven igual sin importar cuánto los acerques o alejes, un efecto llamado autosimilitud. Algunas plantas, como los helechos, crecen siguiendo un patrón que combina repetición, tamaño, giro y reflejo.
Cuando buscamos si los elementos de un patrón están presentes, lo llamamos concordancia de patrones. Y cuando descubrimos patrones que no eran obvios, se conoce como reconocimiento de patrones. La ciencia también estudia cómo se forman los patrones en la naturaleza.
El reconocimiento de patrones es más complejo cuando las plantillas se usan para crear muchas variaciones. La informática, el estudio del comportamiento animal (etología) y la psicología son campos donde se estudian mucho los patrones.
Contenido
Patrones en la vida diaria
Podemos detectar patrones con cualquiera de nuestros cinco sentidos.
Patrones visuales
Los patrones visuales son muy comunes. Pueden ser diseños sencillos como rayas, zigzags o lunares, o más complejos. Los encontramos en todas partes, tanto en la naturaleza como en el arte.
Patrones en el arte
Un patrón que se repite en una obra de arte se llama motivo.
El número áureo (aproximadamente 1.618) es un patrón matemático que aparece a menudo en la naturaleza y en el arte. Se define por una proporción especial entre dos números. Leonardo da Vinci usó este patrón en sus obras, como en su famoso dibujo del Hombre de Vitruvio, que muestra la simetría del cuerpo humano.
Patrones en las matemáticas
Las matemáticas a menudo se describen como la "ciencia del patrón". Cualquier secuencia de números que se pueda describir con una fórmula matemática se considera un patrón.
En la teoría de patrones, los matemáticos intentan describir el mundo usando patrones. El objetivo es explicar las cosas de una manera sencilla y que se pueda calcular.
Los patrones son comunes en muchas áreas de las matemáticas. Los decimales periódicos son un ejemplo. Son secuencias de números que se repiten infinitamente. Por ejemplo, si divides 1 entre 81, obtendrás 0.012345679012345679... los números 0-9 (excepto el 8) se repiten continuamente.
Los fractales son patrones matemáticos que se ven igual sin importar la escala. Esto significa que la forma del patrón no cambia si lo miras de cerca o de lejos. Esta característica se llama autosimilitud. Ejemplos de fractales en la naturaleza son las líneas de las costas o las formas de los árboles, que repiten su estructura sin importar cuánto los amplíes. Aunque los patrones de autosimilitud pueden parecer muy complejos, las reglas para crearlos pueden ser muy simples.
Patrones en la informática
En la informática, se pueden diseñar modelos matemáticos complejos para crear patrones aún más elaborados. Los patrones se encuentran en todas las ramas de la informática.
Un uso importante de los patrones es en los patrones de diseño. Estos son soluciones generales para problemas comunes en la programación. No resuelven un problema específico, pero ofrecen un tipo de "plano" que se puede reutilizar para acelerar el desarrollo de un programa. Los patrones de diseño han sido fundamentales para que la informática se convierta en una verdadera ingeniería.
Patrones en la ciencia
En geología, la estructura cristalina de un mineral está formada por un patrón que se repite. De hecho, esta es una de las cinco características que debe tener un mineral. Los minerales deben tener una composición química fija y una estructura que se repite, como una red de cristales. Para una estructura cristalina en 2 dimensiones, hay 10 tipos diferentes de redes planas posibles. En 3 dimensiones, hay 32 patrones posibles, llamados redes de Bravais. También se ven patrones en los autómatas celulares o en los cristales.
Galería de imágenes
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Concha de nautilus por dentro
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Centro de una flor de girasol
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Las rayas de una cebra
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Los lados de un copo de nieve
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Brassica Oleracea, ejemplo de simetría fractal vegetal
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Sistema de drenaje natural
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Véase también
En inglés: Pattern Facts for Kids
