Sistema De Control Mediante Mensajes Sms Y Microcontroladores

Hibridación de ADN y su implementación con 
microcontroladores 
DNA Hybridization and their implementation with 
microcontrollers 
J ua n  C a r los  H er r er a ­L oza d a ,   M S c. ,  H in d   Ta u d ,   P h D.,  J esús  An t onio  Álva r ez­C ed illo,   M sc. 
Centro de  Innovación y  Desarrollo Tecnológico  en  Cómputo.  Instituto Politécnico  Nacional, México. {jlozada; htaud; jaalvarez}@ipn.mx 
Recibido para revisión 3 de mayo de 2010, aceptado 4 de junio de 2010, versión final 30 de junio de 2010 
Resumen—  L a   h ib r id a ción   d e  ca d en a s  d e  ADN  es  u n a   t écn ica  
con   u n   a lt o  g r a d o  d e  p a r a lelismo  y  q u e  se  u t iliza   p a r a   d et ect a r  
secu en cia s  o  segmen t os  d et er min a d os.  E n   est e  t r a b a j o  se  p resen t a  
la  h ib r id a ción  a r t ificia l d e ADN como u n a  a lt er n a t iva  b io­in sp ir a d a  
p a r a   la   eva lu a ción   d e  r egla s  d e  in fer en cia   en   u n   sist ema   exp er t o 
con ven cion a l.  Se  r ea liza   u n a   a p r oxima ción   a   su   imp lem en t a ción  
en   u n a   a r q u it ect u r a   r est r in g id a   y  d e  b a j o  cost e  com o  la  d e  u n  
micr ocon t r ola d or   comer cia l. 
P a la br a s  Cla ve—  Sist ema   Bio­in sp ir a d o,  H ib r id a ción  Ar t ificia l 
d e  ADN,  Sist ema   E xp er t o,  M icr ocon t r ola d or. 

Abstr a ct—  H yb r id iza t ion   of  DNA  st r a n d s  is  a   t ech n iq u e  wit h   a  
h igh  d egr ee of p a r a llelism a n d  it  is u sed  t o d et ect  sp ecific seq u en ces or   segmen t s. T h is  p a p er   p r esen t s  t h e DNA  a r t ificia l  h yb r id iza t ion  
a s  a   b io­in sp ir ed   a lt er n a t ive  for   t h e  eva lu a t ion   of  in fer en ce  r u les 
in   a   con ven t ion a l  exp er t   syst em  We  p r op ose  a n   a p p r oa ch   t o  t h e 
im p lem en t a t ion   of  t h is  t ech n iq u e  on   a   r est r ict ed   a n d   low­cost  a r ch it ect u r e  lik e  a   comm er cia l  m icr ocon t r oller   in st a n ces. 
Keywor ds— Bio­in sp ir ed  Syst em,  DNA Ar t ificia l  H yb r id iza t ion , 
E xp er t   S yst em,  M icr ocon t r oller . 
I .   I N T R O D U C C I Ó N 

L 

a hibridación artificial de cadenas de ADN propone una 
mecánica simple que estima comparar, en forma paralela, 
cadenas binarias almacenadas  en registros,  esperando que  los 
datos  contenidos  en  éstos  sean  complementarios  entre  sí,  con 
la  intención  de  ejecutar  una  acción  posterior.  Este  criterio  es 
muy parecido al proceso de la evaluación de reglas de inferencia 
en un sistema experto convencional [1]. 
No  obst a n t e  q ue  l a   m a yor í a   de  l os  m i cr ocon t r ol a dor es 
contemporáneos presentan arquitecturas  tipo  Harvard (bus  de 

datos  y  de  instrucciones,  por  separado)  y  tecnología  pipeline 
para segmentar la ejecución y el flujo de los datos, siguen siendo 
dispositivos  de  arquitectura  restringida  debido  a  su  ejecución 
secuencial (procedural) de instrucciones,  la baja capacidad de 
memoria y el limitado número de entradas – salidas (I/O ports). 
Lo  anterior mente  descrito  es  de  suma  im portancia  e  in cide 
d i r ec t a m e n t e  e n   l a   vi a bi l i d a d   d e   l a   i m p l em en t a c i ón   e n 
microcontroladores, de la técnica bio­inspirada referida, ya que 
ésta  es  de  naturaleza  inminentemente  paralela,  por  lo  que  la 
implementación en un dispositivo de arquitectura reconfigurable (un FPGA, por ejemplo) tendría más sentido [2], sin embargo, los 
actuadores en los sistemas de control embebidos que se utilizan 
a nivel manufacturero, así como las interfaces para aplicaciones 
domóticas, están equipados con microcontroladores comerciales, 
en  la  mayoría  de  los  casos  de  8  bits,  por  lo  que  no  se  debe 
desestimar  su  usabilidad  [3].  En  este  trabajo  se  realiza  una ...