“La naturaleza lo pensó antes”

Hace tiempo que no escribía en mi blog, y esto sólo ha sido porque me he encontrado muy ocupando trabajando con una herramienta a la que siempre le hice el quite. Me refiero a los algoritmos evolutivos.

Se advierte que esta entrada es ultra ñoña, así que si quiere ir a ver la tele, le aconsejo que lo haga, aunque prometo no ponerme espeso.


Un profesor de acá de la facultad una vez le contó a sus alumnos que él trabajaba en algo llamado sistemas granulares. Un sistema granular por ejemplo es una caja de arena, y a el le interesaba modelar el comportamiento dinámico de estas cosas ¿Por qué? No es para ver como secar más rápido las heces de los gatos, o para que la mezcla de cemento quede mejor, sino porque tiene aplicaciones más complejas. Según este profesor, esa caja de arena tiene estructura de racimos, al igual que el universo (que es así como actualmente se sabe que están organizadas las galaxias). Entonces, este profesor, con mucho entusiasmo me imagino, decía que lo que se puede aprender observando una caja de arena es muy interesante, como por ejemplo, el comportamiento dinámico de las galaxias.

Por otro lado, ha habido personas que han observado el movimiento de las bandadas de pájaros. Han concluido que estos se mueven en bandadas para protegerse y buscar alimento. A la bandada le importa mucho encontrar el lugar en donde haya más alimento. Si una encuentra un lugar donde cree que hay más comida, se lo comunica al resto y todas comienzan a seguir esa dirección de a poco.

Y así se han analizado otras agrupaciones: colonias de hormigas, grupos humanos, enjambre de abejas, cardúmenes, etc.

También hay personas que se han ido por el camino de estudiar la evolución de las especies. La teoría Darwiniana que se nos enseña en el colegio dice que al final sobrevive el “más apto” (que se podría decir, discutiblemente, que es el “más fuerte”).

Para que hablar de aquellos que han estudiado la organización del cerebro humano, curioso órgano que no debe ser más allá del 5% de la masa de nuestro cuerpo, y sin embargo consume alrededor del 20% de la energía total (si no me creen, mírense las venas y arterias que pasan por el cuello). Se sabe como se comunican las neuronas y más de alguna vez hemos visto un dibujo de una “red neuronal” o de la corteza cerebral.

A donde quiero llegar con todo lo anterior. Así como el profesor les dijo a sus alumnos que observando una caja de arena se puede aprender mucho del universo, cosas que aparentemente no guardan una elación entre ellas, yo quisiera decirles que como resultado de las observaciones de bandadas, estudios sobre el cerebro y de la teoría de la evolución, espero poder llegar a un resultado que me permita resolver el problema de la turbina que alguna vez expliqué.


No quiero entrar en detalles sobre cómo se aplica esto, pero si decirles que hay técnicas matemáticas inspiradas en estas estructuras y comportamientos que son posibles de encontrar en la naturaleza. Estas técnicas han permitido la resolución de problemas complejos, que con la matemática clásica hubiese sido extremadamente complicado de resolver. Estos problemas no son propios de una sola disciplina: Algoritmos genéticos son aplicados en sistemas eléctricos de potencia y redes neuronales en el análisis de imágenes entre otras tantas aplicaciones.

En los últimos días he estado trabajando con una idea que une muchas de estas cosas: PSO (el símil matemático a las bandadas de pájaros) pronto espero utilizarlo para encontrar una red neuronal que me permita explicar el comportamiento de una turbina a gas. Si a alguien le parece mutante, permítame decirle que concuerdo completamente.


Sin embargo, no podemos atribuirnos tanta originalidad, porque como alguna vez dijo el Profesor Rossa: “La naturaleza lo pensó antes”



Canción recomendada:

Cuando se estudia PSO, en las páginas introductorias es común encontrar la palabra “flocking”, que hace referencia a las bandadas de pájaros. Dicho esto, sólo se me viene una canción a la mente: “I ran” del grupo “A flock of seagulls” (Una bandada de gaviotas)