Análisis de series de tiempo de poblaciones simuladas a través de autómatas celulares

Abstract

El presente trabajo trata sobre la solución de problemas mediante la simulación, bajo algoritmos de programación evolutiva, como lo son los Autómatas Celulares.

En los sistemas complejos puede producirse lo que se denomina el comportamiento emergente. La gran ventaja de la Vida Artificial es que permite observar fenómenos emergentes. Las propiedades emergentes son aquellas que aparecen en los sistemas como resultado de la interacción entre sus partes y que no pueden explicarse a partir de las propiedades de los elementos que lo componen.

En estos sistemas, una acción simple se puede propagar exponencialmente provocando efectos de gran envergadura. Por esta razón se dice que estos sistemas se encuentran en la frontera entre el orden y el desorden.

Parte de la Inteligencia Artificial y por ende del naturaleza de estos sistemas, son las redes neuronales, los algoritmos genéticos y los autómatas Celulares.

Los Autómatas Celulares nacieron a finales del año 1940, bajo el cuidadoso estudio de John von Neumann y de Stanislav Ulam. En aquellos tiempos, ellos perseguían el objetivo de crear un modelo real del comportamiento de sistemas extensos y complicados; y bajo intensas horas de estudio, se encaminaron por este rumbo de Autómatas Celulares. Tiempo más tarde se utilizaron también para la optimización, y la adaptación de sistema, así como en la resolución de ecuaciones diferenciales, en aspecto fenomenológicos, entre otros.

Hoy en día podemos asegurar que los Autómatas Celulares en términos generales, son muy útiles para la solución de problemas concernientes a la inteligencia artificial basada en el comportamiento, ecosistemas artificiales, vida artificial, y en sistemas tipo Predador-Presa.

De la mano con la ayuda que prestan los Autómatas Celulares, están las enormes ventajas que ofrece la simulación; tales como el ahorro en costo; la simplicidad en comparación al uso de grandes y complejas formulas matemáticas, que en muchos casos son útiles para resolver problemas, peor que en otros ni siquiera existen; permite además observar comportamientos de un sistema con la facilidad de variar los parámetros, entre otros.

Por otra parte el analizar datos a través del tiempo, nos es de gran ayuda para pronosticar y poder tomar decisiones pertinentes en el tiempo adecuado, pues convertimos a todos estos datos en información útil para mejorar el proyecto que se esté realizando o que se desee realizar.