Los patrones espaciotemporales son patrones que se dan en una amplia gama de fenómenos naturales y se caracterizan por una estructura espacial y temporal. Se aplican las reglas generales de formación de patrones . A diferencia de los patrones espaciales puros y "estáticos", la complejidad total de los patrones espaciotemporales solo se puede reconocer con el paso del tiempo. Cualquier tipo de onda progresiva es un buen ejemplo de un patrón espaciotemporal. Además de la forma y la amplitud de la onda (parte espacial), su posición (y posiblemente su forma) variable en el tiempo en el espacio es una parte esencial de todo el patrón.
La distinción entre patrones espaciales y espacio-temporales en la naturaleza no es clara porque nunca se dará un patrón estático e invariable en sentido estricto. Incluso las formaciones rocosas cambiarán lentamente en una escala de tiempo de decenas de millones de años, por lo que la distinción radica en la escala temporal del cambio en relación con la experiencia humana . Incluso el estado instantáneo de una duna se tomará generalmente como un ejemplo de un patrón puramente espacial, aunque claramente este no es el caso. Por lo tanto, es apropiado decir que los patrones espacio-temporales en la naturaleza son la regla más que la excepción.
Muchos sistemas hidrodinámicos muestran la formación de patrones st:
Cualquier tipo de sistema de reacción-difusión que produzca patrones espaciales también producirá, debido a la dependencia temporal de las reacciones y la difusión, patrones espaciotemporales.
Las redes neuronales, tanto artificiales como naturales , producen una variedad prácticamente ilimitada de patrones de actividad, tanto en la percepción sensorial , el aprendizaje, el pensamiento y el razonamiento como en la actividad espontánea . Por ejemplo, se ha demostrado que las ondas espirales , características de muchos sistemas excitables, pueden aparecer en preparaciones neocorticales . [1]
Toda comunicación , lenguaje , se basa en la codificación espaciotemporal de la información, produciendo y transmitiendo variaciones de sonido o cualquier tipo de señal, es decir, bloques de información individuales que varían con el tiempo. -Aunque el lenguaje escrito parece existir solo como una concatenación espacial (2D) de letras - cadenas , debe ser decodificado secuencialmente con el tiempo. Cualquier tipo de lenguaje que sea entendido por los organismos es, por lo tanto, en última instancia, una transcodificación de señales neuronales y, en una comunicación exitosa, evocará patrones similares de actividad neuronal en el receptor como existían en el remitente. Por ejemplo, el llamado de advertencia de un pájaro cuando percibe un depredador producirá un tipo y grado similar de alarma (eventualmente un cierto tipo de patrón de actividad neuronal) en otros individuos, incluso aunque aún no hayan visto u oído al atacante potencial.
Incluso los lenguajes artificiales , como por ejemplo los lenguajes informáticos , no se leen e interpretan en un solo paso, sino de forma secuencial, por lo que su vocabulario ordenado de forma significativa (por ejemplo, " código informático ") puede considerarse como un patrón.
Como tipo particular de lenguaje, el ADN "estático" (sin tener en cuenta los errores aleatorios de transcripción , la recombinación y la mutación ) y su patrón de transcripción a lo largo del tiempo producen patrones de transcripción biológicamente esenciales. Las redes reguladoras de genes son responsables de la regulación del curso temporal del nivel de expresión génica , que se puede analizar mediante el uso de perfiles de expresión .
Los delincuentes muestran patrones espaciotemporales al planificar y ejecutar sus actividades, que pueden utilizarse para predecir su comportamiento futuro . Los patrones temporales pueden aplicarse a los momentos preferidos en los que se cometen los delitos. Los patrones espaciales pueden identificarse en los objetivos y rutas potenciales de las actividades delictivas.
Los patrones espaciales pueden utilizarse para identificar los lugares más probables en los que se cometen delitos o para identificar posibles rutas de escape. Además, los delincuentes suelen utilizar patrones temporales y espaciales para ocultar sus actividades, por ejemplo, cometiendo delitos en zonas con baja densidad de población o en zonas con vigilancia limitada. Al comprender los patrones espaciotemporales en relación con el delito, los profesionales de la aplicación de la ley y la prevención del delito pueden desarrollar estrategias para prevenir y responder mejor a las actividades delictivas. Por ejemplo, las fuerzas del orden pueden utilizar patrones espaciotemporales para identificar los puntos críticos de la delincuencia y determinar las estrategias más eficaces para responder a estas áreas. Además, los profesionales de la aplicación de la ley y la prevención del delito pueden utilizar patrones espaciotemporales para identificar y controlar a posibles sospechosos o áreas de actividad delictiva. [2]