Unidad 5 : Algoritmos genéticos Hola amigos Conceptos como evolución y adaptación están presentes en sistemas complejos como veremos en siguientes unidades los mecanismos Darwinianos de selección natural son relevantes no solo para organismos biológicos, se volvieron centrales para sistemas sociales y tecnológicos también. Científicos en computación han estado interesados en simulacion Biología desde que las computadoras han existido En esta unidad cubriré un abordare de la computación inspirada en la Biología llamada: Algoritmos Genéticos estos algoritmos fueron desarrollados inicialmente como una forma de modelar la evolución y la adaptación en todas las disciplinas pero también estos algoritmos se volvieron muy exitosos como métodos para modelar Inteligencia Artificial una forma de Programas evolucionados y otros objetos generados por computadora sin tener en ellos nuestra ingeniería. Algunas veces los resultados de estos algoritmos fueron muy sorprendentes, lograron resultados que a ningún humano se le hubiera ocurrido y algunas veces, las soluciones que lograron fueron más exitosas que las diseñadas por humanos. En esta unidad, cubriremos como los algoritmos genéticos funcionan y como se usan en el mundo real. 5.1 Introducción Déjenme empezar con un bosquejo de los fundamentos de la evolución por selección natural En primer lugar, los organismos heredan características de sus padres las características son heredadas con algunas variaciones a través de la mutación, la recombinación sexual y otros mecanismos de generación de variaciones, pero debido a la competencia por los recursos limitados los organismos que mejor se adapten a su medio ambiente tendera a producirán mayor descendencia. Esta fue la intuición de Darwin en la idea de la selección natural. La selección se debe a la competencia y de ese modo los rasgos producen individuos adaptados que propagan la población. En los inicios, los informáticos se vieron inspirados en la biología vieron que todo no solo sucede en la naturaleza, sino también en el interior de la computadoras donde los -Organismos de las computadoras- como los programas, pueden desempeñar el rol de organismos biológicos y evolucionar a través de la evolución Darwineana. Una de las primeras personas que desarrollaron esta idea en detalle fue el científico de la computación John Holland de la Universidad de Michigan, quien en los años 60 y 70 desarrolló la idea de Algoritmos Genéticos tambien conocidos com AGs (GAs en ingles) Holland introdujo el concepto de AGs en su libro "Adaptación en sistemas naturales y artificiales", publicado en 1975 Este libro presenta un marco matemático para la comprensión de la adaptación de una forma muy general. Mas allá de la adaptación biológica, en campus la adaptación social tecnológica y la adaptación artificial en las computadoras. La última parte nos lleva al desarrollo de algoritmos genéticos y su posterior aplicación en muchos problemas del mundo real. Estos son algunos ejemplos de usos reales de los algoritmos genéticos que existen, esto es solo para darles una idea de la diversidad de las aplicaciones AGs se han usado para el diseño de piezas de aviones por GE y Boeing también por NASA en el diseño de antenas para vehículos espaciales, John Deere & Company han utilizado algoritmos genéticos para optimizar la planificación de la línea de montaje han sido usados por diferentes empresas en un sistema automatizado de descubrimiento de fármacos GAs se han utilizado para aprender a detectar fraudes en transacciones de tarjetas de crédito y transacciones financieras. Fueron usados para el desarrollo de programas de análisis automático de imágenes satelitales en Los Alamos y se utilizaron para la generación realista de animación computada en varias películas, incluidas El señor de los anillos y Troya