{"id":34,"date":"2016-10-23T15:31:32","date_gmt":"2016-10-23T20:31:32","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.espol.edu.ec\/danielponce\/?p=34"},"modified":"2016-10-23T17:26:00","modified_gmt":"2016-10-23T22:26:00","slug":"modelos-matematicos-para-entender-la-naturaleza","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.espol.edu.ec\/danielponce\/2016\/10\/23\/modelos-matematicos-para-entender-la-naturaleza\/","title":{"rendered":"Modelos matem\u00e1ticos para entender la naturaleza"},"content":{"rendered":"
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Abstraer los elementos b\u00e1sicos que definen la vida a trav\u00e9s de la modelaci\u00f3n matem\u00e1tica es el objetivo de Gerardo Mendiz\u00e1bal Ruiz, profesor investigador en el Departamento de Ciencias Computacionales de la Universidad de Guadalajara (UDG), quien present\u00f3 su trabajo reciente en el Congreso Nacional de Ingenier\u00eda Biom\u00e9dica (CNIB) en la ciudad de M\u00e9rida, Yucat\u00e1n, M\u00e9xico.<\/p>\n<\/div>\n

\u201cLo que tratamos de hacer son modelos matem\u00e1ticos que nos permitan hacer simulaciones de lo que ocurre en los ecosistemas. No estamos tratando de orientarnos particularmente a una especie, sino que estamos tratando de encontrar los mecanismos que rigen los procesos de la vida\u201d, se\u00f1al\u00f3 en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt.<\/p>\n

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Gerardo Mendiz\u00e1bal Ruiz, doctor en ciencias con especialidad en computaci\u00f3n, y Alejandro Morales Valencia, doctor en gen\u00e9tica humana, trabajan en la modelaci\u00f3n matem\u00e1tica de dos componentes b\u00e1sicos de la vida: el metabolismo y la evoluci\u00f3n.<\/p>\n

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De acuerdo con Mendiz\u00e1bal Ruiz, adscrito con nivel candidato al Sistema Nacional de Investigadores (SNI), a trav\u00e9s del metabolismo todo ser vivo toma productos y energ\u00eda del medio, los procesa y de esto obtiene bloques para construirse a s\u00ed mismo, para moverse, reproducirse, interactuar con el medio y, todo lo que no fue utilizado, lo regresa.<\/p>\n

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\u201cTodo lo que regresa al medio puede ser o no utilizado por otras entidades, es decir, los desechos de una especie pueden ser el alimento de otra. Esas interacciones crean un ecosistema y en un nivel donde tenemos m\u00e1s de estos individuos se crea un ecosistema muy complejo\u201d, se\u00f1al\u00f3.<\/p>\n

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Dr. Gerardo Mendiz\u00e1bal Ruiz.Para los investigadores, estas interacciones son las que generan organismos complejos que representan la vida. \u201cSabemos que a trav\u00e9s de miles de a\u00f1os, la vida en la Tierra se ha diversificado gracias al fen\u00f3meno en el que las entidades cambian poco a poco y se recombinan con otras para crear nuevas entidades\u201d, coment\u00f3.<\/p>\n

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En palabras de Mendiz\u00e1bal Ruiz, estos comportamientos pueden observarse m\u00e1s all\u00e1 de la biolog\u00eda, por ejemplo, en la evoluci\u00f3n de la m\u00fasica, donde ciertas corrientes influencian a compositores, que procesan elementos de estas y los recombinan en una nueva forma musical.<\/p>\n

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Modelos matem\u00e1ticos para entender la naturaleza. (Foto: CONACYT)<\/p>\n

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\u201cEsto sucede en diferentes aspectos donde intervienen los seres vivos. Nosotros creemos que podemos hacer un modelado matem\u00e1tico de esto y, al mismo tiempo, hacer simulaciones\u201d, apunt\u00f3.
\nB\u00fasqueda de vida a trav\u00e9s de la computadora<\/p>\n

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El \u00e9xito de los algoritmos basados en el comportamiento biol\u00f3gico, como son los algoritmos gen\u00e9ticos y las estrategias evolutivas, ha sido la inspiraci\u00f3n de Mendiz\u00e1bal Ruiz para iniciar su investigaci\u00f3n en este campo cient\u00edfico.<\/p>\n

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\u201cEn nuestros modelos no queremos reinventar operadores (de mutaci\u00f3n, de cruza, etc\u00e9tera) que ya existen y se han demostrado en estos algoritmos bioinspirados. Lo que pretendemos es adoptarlos para hacer que nuestros modelos metab\u00f3licos vayan evolucionando. Es integrar todo esto en un \u00e1rea nueva que es la de la vida artificial\u201d, coment\u00f3.<\/p>\n

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Actualmente, el proyecto busca explorar preguntas fundamentales acerca de la vida a trav\u00e9s de las computadoras. Con las herramientas de c\u00f3mputo de alto rendimiento, es posible realizar simulaciones de modelos matem\u00e1ticos de la forma en que los individuos podr\u00edan interactuar con un medio artificial definido por los investigadores, as\u00ed como evolucionar e interactuar con otros elementos simulados en el interior de una computadora, de tal manera que en alg\u00fan momento se genere un medio como la vida.<\/p>\n

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\u201cSi observamos comportamientos particulares que se asemejen a lo que nosotros vemos en los organismos vivos, ser\u00e1 un momento interesante porque vamos a preguntarnos '\u00bfesto est\u00e1 vivo?' y eso es algo que todav\u00eda no sabemos. La hip\u00f3tesis es que esto va a suceder, pero hay un largo camino que recorrer para llegar ah\u00ed. Tal vez la pregunta filos\u00f3fica ser\u00e1 '\u00bfdesconecto la computadora o no?'\u201d, se\u00f1al\u00f3.<\/p>\n

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Adem\u00e1s de la caracterizaci\u00f3n de los mecanismos del metabolismo y la evoluci\u00f3n, una de las aplicaciones futuras de esta l\u00ednea de investigaci\u00f3n es en la clasificaci\u00f3n de im\u00e1genes.<\/p>\n

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Los modelos metab\u00f3licos tienen la posibilidad de asimilar los patrones que existen dentro de una imagen, por ejemplo, de un tumor cancer\u00edgeno. De esta forma, se alimentan de estos patrones y, al metabolizarlos, pueden encontrar un medio de subsistencia, reproducci\u00f3n, evoluci\u00f3n y prosperidad como especie.<\/p>\n

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\u201cLa idea es que estos que vivieron en un ambiente donde se alimentaban de patrones de im\u00e1genes donde hab\u00eda c\u00e1ncer ya son expertos en el tema, y si los suelto en alguna otra imagen de la misma modalidad en la que quiero detectar d\u00f3nde hay una afectaci\u00f3n de c\u00e1ncer, en el sitio en el que los encuentre despu\u00e9s de alg\u00fan tiempo es la regi\u00f3n que yo estoy buscando\u201d, apunt\u00f3.<\/p>\n

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Esta forma de clasificaci\u00f3n es similar al uso de determinadas especies como marcadores biol\u00f3gicos, pero a partir de los modelos matem\u00e1ticos se busca llevarlo a cabo de manera computacional. (Fuente: CONACYT\/DICYT).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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