Resumen

La humanidad lleva mucho tiempo esforzándose por crear máquinas microscópicas para diversos fines. Las más destacadas son las que emplean nanorobots para fines y procedimientos médicos, que de otro modo se considerarían difíciles o imposibles de realizar. Sin embargo, la principal ventaja de este tipo de máquinas es también su principal inconveniente: su pequeño tamaño. La escala en miniatura en la que trabajan conlleva muchos problemas, como la falta de espacio para la potencia computacional necesaria para su funcionamiento o las particularidades de las leyes físicas que rigen su comportamiento. En nuestro estudio, nos centramos en el primer reto, introduciendo un nuevo punto de vista al bien estudiado problema de la persecución de depredadores y presas mediante una implementación de agentes depredadores muy simples. Destinados a modelar los robots a pequeña escala (micro y nano), estos agentes son morfológicamente sencillos: cuentan con un único sensor de línea de visión. El comportamiento de los agentes depredadores también es sencillo: las (pocas) variables ambientales percibidas se traducen directamente en los correspondientes pares de velocidades de rotación de los motores de las ruedas. Implementamos un algoritmo genético para hacer evolucionar este mapeo que resulta en una captura exitosa de la presa por parte del equipo de agentes depredadores. Sin embargo, como indicaron los resultados preliminares, los depredadores que utilizan un sensor directo no pudieron resolver más que unas pocas de las situaciones iniciales probadas. Así, para mejorar la generalidad del comportamiento evolucionado, propusimos una morfología sensorial asimétrica de los depredadores -un desplazamiento angular del sensor respecto al eje longitudinal- y coevolucionamos la cantidad de dicho desplazamiento junto con el comportamiento de los depredadores. Los comportamientos, coevolucionados con un desplazamiento del sensor entre 12° y 38°, dieron como resultado una captura eficiente y consistente de la presa en todas las situaciones iniciales probadas. Además, algunos de los comportamientos, coevolucionados con un desplazamiento del sensor entre 18° y 24°, demostraron una buena generalidad ante el aumento de la velocidad de la presa y una buena robustez ante el ruido de percepción. Los resultados obtenidos podrían considerarse un paso hacia la ingeniería de la pequeña escala asimétrica para la entrega de medicamentos, la localización y destrucción de células cancerosas, la obtención de imágenes microscópicas, etc.

• Materias:Biotecnología Minería de datos Algoritmo genético Neurociencia Cognitiva Neurofisiología
• Subjects:Biotechnology Data mining Genetic algorithm Cognitive Neuroscience Neurophysiology
• Palabras claves:situación inicial probada, agente depredador, comportamiento, equipo de depredador, presa, ley de la física, morfología sensorial asimétrica, tipo de máquina, comportamiento de depredador, agente depredador simple
• Keywords:tested initial situation, predator agent, behaviour, team of predator, prey, law of physics, asymmetric sensory morphology, kind of machine, behaviour of predator, simple predator agent