Sistemas Bioinspirados

SISTEMAS BIOINSPIRADOS
Por: Yuri dia Ca nuto Fonseca

VIDA ARTIFICIAL

L

a metáfora de los insectos sociales para
“resolver problemas” ha sido un tema
importante a partir de 1996. Estos métodos
hacen énfasis en distribución, interacciones directas o
indirectas entre agentes relativamente simples,
flexibilidad y robustez. La cantidad de aplicaciones
con éxito ha crecidoexponencialmente en
optimización combinatoria, redes de comunicaciones
y robótica.
Los seres vivos han sido capaces de adaptarse a los
cambios del entorno durante millones de años
utilizando técnicas que parecen inteligentes. El
comportamiento colectivo de algunos seres vivos
puede ayudar a encontrar algoritmos capaces de
resolver problemas complejos. Un claro ejemplo es e l
caso de las colonias dehormigas que, gracias a su
trabajo colaborativo, consiguen superar un gran
número de barreras.
Después de millones de años de evolución, los seres
vivos han desarrollado soluciones eficaces para
resolver un gran número de problemas. Esto ha hecho
que los científicos se inspiren en la naturaleza para
resolver problemas mediante la unión de tecnología y
biología.

Por ejemplo, algunos robotshan sido diseñados para
imitar los movimientos de los insectos o se han
sintetizado materiales muy resistentes basándose en
la tela de las arañas. Inspirarse en la naturaleza para
resolver problemas de computación es una estrategia
que ha ido ganando importancia y que aún tiene
mucho que ofrecer.
Algunos sistemas sociales animales presentan un
comportamiento colectivo inteligente a pesarde estar
compuestos por individuos con capacidades limitadas.
Las soluciones inteligentes a problemas emergen de
una forma natural gracias a la auto-organización y la
comunicación entre estos individuos. Estos sistemas
sugieren procesos que pueden usarse en el desarrollo
de sistemas inteligentes artificiales.
Biológicamente, las hormigas son simples insectos
con una memoria limitada yúnicamente capaces de
realizar un número limitado de acciones sencillas. Sin
embargo, una colonia de hormigas tiene un
comportamiento colectivo complejo, proporcionando
soluciones inteligentes a problemas como el
transporte de grandes objetos, la creación de puentes
y la búsqueda de las rutas más cortas desde el nido a
la fuente de alimentación

Los Sistemas Bioinspirados son sistemasconstruidos por medio de
hardware configurables y sistemas electrónicos que emulan la forma de
pensar, el modo de procesar información y resolución de problemas de
los sistemas biológicos.
Para diseñar estos sistemas, además de utilizar la computación
numérico-simbólica, se usan otro tipo de métodos como las redes
neuronales artificiales, la lógica difusa y la computación evolutiva

Una hormigano tiene conocimiento global sobre las
tareas que está realizando. Las acciones de las
hormigas están basadas en decisiones locales y son
inflexibles. El comportamiento inteligente emerge
como una consecuencia de la auto-organización y la
comunicación entre hormigas. Esto es lo que se llama
comportamiento o inteligencia emergente.

El sorprendente comportamiento de las hormigas hainspirado a los científicos para crear nuevos enfoques
basados en algunas de las habilidades que tienen a la
hora de trabajar de forma colaborativa (Dorigo y
Gambardella, 1997).
Un ejemplo es el problema de encontrar el camino
entre dos nodos dentro un grafo. Informalmente, un
grafo es un conjunto de puntos (nodos) unidos por
enlaces. Puede servir, p.ej., para representar
relaciones entreconceptos en una memoria
semántica, o rutas entre ciudades en un mapa.
Encontrar el camino más corto entre dos puntos
permite resolver una variedad de problemas, según
qué se esté representando mediante el grafo.

Para resolver este problema, son útiles dos
características de las colonias de hormigas: el modo
en que encuentran la ruta más corta entre el
hormiguero y la fuente de alimento, que...