Son sistemas adaptativos en los que el aprendizaje tiene lugar
por medio de mecanismos evolutivos.
El Sistema Inmune (anticuerpos) es capaz de reconocer cualquier
célula extraña al organismo (antígeno). Reconoce las propias y las que el
cuerpo genera
Consiste en AAGGs ampliados. Existen individuos (agentes)
con localizaciones geográficas e interacciones (comercio, lucha,)
Procesos Adaptados:
Organismos = Aprendizaje
Especies = Evolucion
nanorobots cirujanos
• reparación de moléculas
• defensas inmunológicas
• bases de datos ultraminiaturizadas
• programación del DNA de bacterias
• reestructuración de una ameba
Micromotores: Manipulación de sensores ópticos en armas nucleares.
Sandía Labs.
Torres orbitales:
• Propuesto por Artsutanov (URSS) 1960
Estaciones de trabajo para Nanotecnología
Propuestas por Schneiker y Hameroff. Combina múltiples MET,
microscopios ópticos y guías de fibra óptica. Permiten manipulaciones
moleculares (corte, pulido, perforación, ... ). Se han conseguido alambres
de oro de 80 A. 1
Ensambladores. Micromáquina con la capacidad de construir
cualquier máquina para la que haya sido programado a partir de módulos
químicos estándar (motores, componentes estructurales, ... )
Estrategia: Construir un micro-robot auto-reproductor que vaya
fabricando copias de si mismo cada vez menores
1959. Richard Feynman.Utilizar máquinas para hacer máquinas más
pequeñas que hagan máquinas más pequeñas hasta el nivel atómico.
Máquinas de Feynman. Nanocomputadores y microrobots
1965. Shoulders. Trabajo en laboratorio con plasmas, elasticidad y
plasticidad infinita .. Autoreproducción
1972. Ettinger. N anorobots funcionando como máquinas de
reparación celular.
1978. Zingsheim.Ingeniería Molecular. Diseño y construcción
artificial de complejos supramacromoléculares.
Microscopio de Efecto Tunel
Herramienta fundamental para la NT y PT.
MET: Puede representar a nivel atómico las propiedades:
• eléctricas
• estructurales
• dinámicas
Redes de Neuronas ....
• de metales, semiconductores, moléculas biológicas
Definición
Comenzando con una forma natural, ir reemplazando
moléculas hasta rendir una forma artificial
• Desarrollo de sistemas vivos híbridos:
» NT - funciones de computación
» BIOL.- funciones de síntesis de material
» MICROTECH. - Replicación artificial.
Término NANOTECNOLOGÍA: acuñado en 1974 por Taniguchi
¿Como ?
Las moléculas pueden funcionar como interruptores porque sus
átomos son móviles y cambian de posición de un modo predecible
Dirigiendo ese movimiento atómico, se generan 2 estados discretos en
una molécula (se pueden usar para representar O y 1).
¿Para que?
Paralelismo implícito idóneo para almacenamiento de datos
tridimensional (1 billón de bits/cm2) frente al 2D de la superficie de los
discos magnéticos (100 mili. bits/cm2)
¿Cuando?
1970: Halobacterium Salinarium: bacteria con propiedades especiales
de respuesta a la luz. Crece en condiciones de baja concentración de
oxígeno
¿Porque?
Si continúa la tendencia hacia la miniaturización de los chips el
tamaño de una puerta lógica de un ordenador será en el año 2030 similar
al de una molécula
¿Que es?
Intento de explotar ciertas propiedades especiales de moléculas
biológicas para la construcción de ordenadores:
=::} Más pequeños
=::} Más baratos
=::} Más rápidos
Interrelación entre aprendizaje y evolución
AA.GG.: Modelos computacionales de la evolución que juegan un
papel muy relevante en muchos sistemas de V A.
Los AAGG se han empleado:
• Como herramientas para resolver problemas prácticos
(Aplicación en IA)
• Como modelos científicos de procesos
(Aplicación en VA)
Modelización de conductas sociales
Sociedades humanas, colonias de insectos
Modelizar la evolución de las cooperaciones:
• competición,
• simbiosis,
• parasitismo
Modelización de sistemas inmunes
Modelización de ecosistemas
Algoritmos Genéticos y Vida Artificial
NANOTECNOLOGÍA
BIOCOMPUTACIÓN
Conclusion
La V A no es sólo un reto tecnológico o científico, supone también un desafío a nuestras más fundamentales, creencias sociales, morales, filosóficas y religiosas. Nos puede forzar a reexaminar nuestro lugar en el universo y nuestro papel en la naturaleza
El Ser Humano tiene una larga historia de construcción de artilugios que simulan objetos de la naturaleza: herramientas, aviones.
Vida artificial
Aplicaciones
Aplicaciones prácticas de los principios biológicos:
• hardware y software
• nanotecnología
• robots móviles
• naves espaciales
• fabricación industrial
• medicina
Bases teoricas
los organismos vivos son solamente máquinas bioquímicas complejas; la complejidad de su conducta resulta de la naturaleza no-lineal de las interacciones entre sus componentes.
Vida Artificial, Biocomputación y Nanotecnología
Vida Artificial y Virus Informáticos
Propiedades de la Vida
Auto-reproducción 1
Almacenamiento de información para su auto-organización.
No metabolismo. Materia- energía
Interaccionan con el entorno
Adaptación a distintos entornos
Crecimiento. Crecen en número con el tiempo.
Los virus informáticos cumplen todas las propiedades excepto la del
metabolismo. Por ello no pueden ser considerados un ejemplo completo
de VA.
Evolución
Se han descrito ya varias generaciones:
1 aG. Simples. Sólo se replican. No efectos
2a G. Auto-reconocimiento. No se saturan.
3a G. Invisibles. Falsean datos de los antivirus 187
4a G. Acorazados. Más voluminosos. Código sin utilidad para confundir.
5G. Polimórficos. Capacidad para mutar
Historia
1980. Primera infección en un Apple
1981. Primera infección en BBS
1983. Cohen acuña el término
Definición de Virus Informáticos
Un virus informático es un segmento de código (200-4000 bytes) que
se copia a sí mismo en uno o más programas "host" cuando se activa.
Interdisciplinaridad
Sistema -características
•Consisten en poblaciones de programas simples o
especificaciones
• No hay un programa que controle a los demás
• Cada programa detalla el modo en el que una entidad
interacciona con el entorno, incluyendo otras entidades
• Por tanto, cualquier conducta de alto nivel es emergente
Esencia
Se trata de conseguir conductas "vivas" a partir de poblaciones de
entidades semi-autónomas cuyas interacciones locales son gobernadas
por un conjunto de reglas simples.
Ideas comunes a los sistemas VA
Desarrollo de sistemas:
Metodología, Control, Especificación, Conducta y Simulación
Antecedentes
En Septiembre de 1987, tiene lugar la primera reunión sobre V A, donde asistieron 160 científicos de varias áreas: Informática, Biología, Física,
Antropología
Concepto
Metodología de trabajo:
VIDA ARTIFICIAL:
Síntesis en ordenador de vida
BIOLOGÍA:
Análisis de organismos vivos
Definicion
Consiste en el estudio de sistemas realizados por el hombre que exhiben conductas características de los sistemas vivos de la naturaleza
Introduccion
Multidisciplinariedad
Niveles de organización
La materia biológica se organiza:
Sociedades - SOCIOLOGÍA
Individuos - PSICOLOGÍA
Órganos - BIOLOGÍA
Células - BIOL. MOLECULAR
Moléculas - QUÍMICA
Átomos - FÍSICA
Leyes - MATEMÁTICAS
Computación basada en modelos de la naturaleza
Subtema
