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MATEMÁTICAS BÁSICAS

Las áreas de investigación que cultiva el grupo de Matemática Básica abarcan un amplio espectro de la matemática pura: álgebra conmutativa, análisis real y análisis funcional, ecuaciones diferenciales, física matemática, geometría algebraica y compleja, geometría diferencial, álgebras de grupos y de Lie, estructuras G, aplicadas. matemáticas, sistemas dinámicos y topología. Nuestro trabajo de investigación se complementa con acciones de vinculación en el ámbito académico e industrial.

Temas de investigación

El álgebra conmutativa y la geometría algebraica son áreas estrechamente relacionadas. El álgebra conmutativa estudia anillos conmutativos, sus ideales y módulos. La geometría algebraica, por su parte, tiene sus inicios en el análisis de los conjuntos de soluciones de sistemas de ecuaciones polinómicas, y aborda las estructuras geométricas que surgen de ellos.
En CIMAT, la investigación en estas áreas incluye temas de investigación en cohomología local, combinatoria algebraica, geometría aritmética y teoría de números, teoría de invariantes geométricos, geometría logarítmica, curvas algebraicas, espacios moduli, anillos de operadores diferenciales, foliaciones, estudio de esquemas, haces vectoriales, grupos algebraicos y espacios homogéneos, análisis y geometría p-ádica, teoría de homotopía motívica, geometría algebraica real y tropical, geometría no-arquimediana teoría de Hodge, métodos en característica prima y teoría de singularidades.


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Álgebra Conmutativa y Geometría Algebraica
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Álgebra conmutativa y Geometría algebraica
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Álgebra Conmutativa y Geometría Algebraica
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Temas de investigación

El análisis estudia, de forma cuantitativa y cualitativa, espacios de funciones, sus estructuras métricas o topológicas y las transformaciones que actúan sobre ellos. En la actualidad conecta de manera natural con la geometría, la teoría de operadores, las ecuaciones diferenciales, la física matemática, los sistemas dinámicos y la probabilidad. En el CIMAT, el grupo de análisis es diverso y se puede encontrar una rica variedad de líneas de investigación:

Análisis funcional y geometría en espacios de Banach: Exploramos transformaciones polinómicas, multilineales y Lipschitz entre espacios de Banach y su relación con la geometría convexa y la estructura de los espacios de funciones.

Operadores y análisis complejo e hipercomplejo: Estudiamos operadores en espacios de funciones empleando teoría de operadores, C*-álgebras y álgebras de von Neumann, representaciones de grupos, análisis cuaterniónico, geometría diferencial y grupos de Lie.

Física matemática: Investigamos propiedades matemáticas de varios espacios de Hilbert, como el espacio de Segal-Bargmann y los con núcleo reproductor, en relación con la mecánica cuántica usando métodos de análisis funcional. También, estudiamos operadores de Toeplitz que dan un tipo de cuantización. Resulta que la geometría diferencial tiene una generalización que se llama geometría cuántica (o no conmutativa) que usamos para estudiar los operadores de Dunkl que surgieron en el análisis armónico. Otros intereses son canales cuánticos y la axiomatización de la mecánica cuántica y su relación con la probabilidad cuántica.

Análisis de ecuaciones diferenciales: Abordamos cuestiones de regularidad y propiedades cualitativas en ecuaciones elípticas, parabólicas y no locales, así como sus vínculos con problemas en geometría, probabilidad y sistemas dinámicos.

Teoría de punto fijo: La teoría de punto fijo es una herramienta fundamental para demostrar la existencia de soluciones a diversos problemas y ecuaciones, y encuentra aplicaciones importantes en optimización.



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Procesamiento de señales y visión por computadora
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Análisis Aplicado y Sistemas Dinámicos
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CC | Procesamiento de Señales y Visión por Computadora
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Temas de investigación

En el grupo de ecuaciones en derivadas parciales del CIMAT se estudian tanto aspectos teóricos como aplicados del área. Por un lado, se investigan problemas elípticos no lineales con parámetros, el control de sistemas multiparamétricos mediante técnicas de integrabilidad y la estabilidad de sistemas mecánicos descritos por operadores en espacios con métrica indefinida. Por otro lado, se desarrollan herramientas de teoría de la regularidad para problemas elípticos y parabólicos, tanto locales como no locales, incluyendo modelos degenerados y problemas de frontera libre. Estas líneas de investigación conectan con problemas de geometría diferencial, mecánica de fluidos, teoría de control y modelos de transporte y congestión.


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Temas de investigación

Se trabaja en diversas áreas de la geometría diferencial. Se estudian estructuras geométricas en variedades diferenciables, así como los grupos de transformaciones que preservan dichas estructuras. Se emplean técnicas y resultados de análisis geométrico, análisis topológico, geometría y topología simpléctica, análisis funcional, ecuaciones diferenciales, teoría de Lie y álgebras no asociativas, entre otras, así como una variada gama de generalizaciones de dichas técnicas. Los principales resultados obtenidos establecen conexiones entre la geometría —en sus diferentes modalidades (riemanniana, simpléctica, espinorial, etc.)—, y la topología, y el análisis, y el álgebra, entre otras.


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Geometría Diferencial

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Temas de investigación

A grandes rasgos, los Sistemas Dinámicos estudian el comportamiento a largo plazo de sistemas evolutivos, por lo que sus orígenes y sus aplicaciones se vinculan en diversas ramas de las ciencias naturales. Desde la visión de las matemáticas puras, los Sistemas Dinámicos buscan entender la estructura global de aplicaciones y flujos que pueden ser reales o complejos. Esta área tiene una relación muy estrecha con diversas áreas de las matemáticas (por ejemplo, Análisis, Topología, Geometría, Probabilidad y Teoría de Números) y esta relación es biyectiva: toma herramientas y regresa aplicaciones. Las líneas más cultivadas en CIMAT son la Dinámica Holomorfa (sobre los números complejos o sobre campos no arquimedianos) y los Sistemas Conservativos (tanto en su versión abstracta, como en los concretos que surgen al estudiar la Mecánica Celeste).


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Álgebra Conmutativa y Geometría Algebraica

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Temas de investigación

La topología es el área de las matemáticas que estudia las formas y espacios bajo deformaciones continuas. El típico ejemplo es el de una taza de café que se deforma continuamente en una dona. La forma abstracta de estos objetos es llamada espacio topológico.
La estructura topológica se encuentra presente en muchos objetos matemáticos más complejos, como las variedades diferenciables, los espacios métricos, las variedades algebraicas y demás. Al enfocarse en estudiar únicamente su parte topológica, se reconocen patrones ocultos que luego se sintetizan en los llamados invariantes topológicos y homotópicos. Estas estructuras también aparecen en problemas de otras ciencias que se pueden interpretar geométricamente. Es por ello que la topología es relevante para muchas ramas de las matemáticas y otras disciplinas, tales como el análisis de datos, la física, la biología, entre otras.
Los integrantes del grupo de topología de Cimat se encuentran en las sedes de Guanajuato y Mérida, y trabajan actualmente en las siguientes ramas:

  • Topología geométrica, que se centra en el estudio de variedades de dimensiones bajas y teoría de nudos, usando métodos que suelen ser de naturaleza más geométrica.
  • Topología aplicada y computacional, que desarrolla métodos para la estimación de invariantes topológicos y que estudia sus aplicaciones a problemas de la ciencia de datos y de otras disciplinas de la ciencia.
  • Topología algebraica, que se ocupa de cuestiones que puedan ser reducidas a problemas de deformación y atacadas mediante herramientas de álgebra.

  • Nuestros miembros también están involucrados en la organización de actividades recurrentes dedicadas a la formación de estudiantes, la capacitación continua de nuestros integrantes y la colaboración y vinculación con otras instituciones, como por ejemplo
  • Seminario de topología de CIMAT Mérida. Seminario semanal sobre un tema de topología algebraica que cambia cada semestre.
  • Seminario GEOTOP-A.. Serie internacional de seminarios en línea sobre aplicaciones de la geometría y la topología.
  • Seminario de Geometría y Topología Aplicada.. Este seminario es acerca de la topología combinatorial, computacional, y aplicada, con un enfoque en la homotopía discreta y las aplicaciones de la teoría de Morse y la teoría de Hodge.
  • Los Talleres Mexicanos de la Geometría y Topología Aplicada.. En esta serie de talleres, invitamos investigadores nacionales e internacionales para dar mini-cursos y pláticas de investigación, enfocados en los temas del año del taller.
  • Escuela “Fico González Acuña” de nudos y 3-variedades.. Esta escuela que lleva desarrollándose desde 2013 está dirigida a estudiantes de licenciatura y posgrado, con el fin de difundir temas relevantes de la topología en dimensión baja a través de mini-cursos.
  • Low Dimensional Topology Seminar “Fico González-Acuña”. Este es un seminario virtual de investigación, donde se presentan charlas con invitados nacionales e internacionales, sobre temas de vanguardia en topología de dimensión baja.


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    Programas de Posgrado

    Los posgrados en Matemática Básica y Matemática Aplicada del CIMAT fueron creados en septiembre de 1993 con el objetivo de promover el desarrollo de una cultura matemática y de las ciencias matemáticas en general, con estándares internacionales. El 2 de septiembre de 1993, el Dr. Adolfo Sánchez Valenzuela dio la bienvenida a las primeras generaciones de los programas de maestría en matemáticas básicas y doctorado en ciencias. De entonces a la fecha, tanto el personal académico como el número de estudiantes han crecido significativamente: contamos con una plantilla de poco más de 50 investigadores docentes, 25 estudiantes de doctorado en Matemática Básica, así como 21 estudiantes de maestría en Matemática Básica.

    Además de una amplia gama de cursos regulares, cada semestre se realizan seminarios paralelos sobre temas tan diversos como geometría en diferencias, álgebra conmutativa, física matemática, topología de variedades de baja dimensión, entre otros. A lo largo del año, la vida académica de nuestros estudiantes se complementa con escuelas, minicursos y talleres que les permiten entrar en contacto con investigadores nacionales e internacionales del más alto nivel, más allá del personal investigador del CIMAT.

    Se mantienen colaboraciones con:
    • *** Haga una lista con universidades o centro de estudios… ***
    El grupo de investigación mantiene actualmente colaboraciones nacionales con:
    • *** Haga una lista con las instituciones con que se colabora… ***
    El grupo de investigación mantiene actualmente colaboraciones internacionales con:
    • *** Lista de instituciones… ***

    EVENTOS

    19 enero 2026

    SEMINARIOS

    Contacto

    Dr. Luis Núñez Betancourt

    Dr. Luis Núñez Betancourt

    Coordinador del Área de Matemáticas Básicas

    E-mail:
    luisnub@cimat.mx

    Dr. Jorge Olivares Vázquez

    Dr. Jorge Olivares Vázquez

    Coordinador del Posgrado en Matemáticas Básicas

    E-mail:
    olivares@cimat.mx