Entradas del antiguo blog de Lobosoft, previas 2014.
Nota del autor
Si la entrada que estás leyendo carece de imágenes, no se ve el vídeo que teóricamente lleva incrustado o el código fuente mostrado aparece sin formato, podéis conocer los motivos aquí. Poco a poco iré restableciendo la normalidad en el blog.
Este blog es un archivo de los artículos situados previamente en Lobosoft.es y ha dejado de ser actualizado. Las nuevas entradas pueden encontrarse en www.lobosoft.es.
Un saludo,
Lobosoft.
Durante el día de hoy (dejándome engañar, pues el tictac del reloj ha llevado a sus agujas a sobrepasar el límite de los dos minutos hasta la medianoche cuando me siento a escribir estas líneas) he podido disfrutar de una jornada vacacional de lo más enriquecedora. Hace unos días descubría que se iba a celebrar en la ETSIIT de Granada una hackatón centrada en el desafío de programación de bots con Inteligencia Artificial de Google de este año (AI Challenge. Ants) y, ni corto ni perezoso, comencé a mover hilos para intentar conseguir ese día como vacacional y poder asistir. Al final hubo suerte, y así ha sido que he podido disfrutar junto al resto de asistentes de una serie de interesantes charlas sobre diversas metaheurísticas y sus posibles aplicaciones para conseguir el objetivo propuesto: ganar en el juego de las hormigas de Google.
Las charlas, de nivel, se enriquecieron con las aportaciones de todos los asistentes, y así anduvimos debatiendo diversas tácticas y estrategias para alcanzar la victoria o, cuanto menos, no sufrir un varapalo tremendo a la primera de cambio. Volver a disfrutar del buen ambiente universitario, compartir conocimiento e impresiones con antiguos profesores y compañeros de facultad, así como con las nuevas generaciones, que vienen pisando fuerte, y enriquecernos con las impresiones e ideas de Blas, al que por fin “desvirtualicé”, gracias a su punto de vista más cercano a la Biología, fue una más que agradable recompensa ante la no menos jugosa alternativa de un día soleado y agradable en la ciudad de la Alhambra, fuera de “la Escuela”.
JJ, vehemente como él solo, nos invitó en varias ocasiones a participar en el torneo de Google y recordó que hay un concurso alternativo para miembros de la Universidad de Granada siempre y cuando se libere el código del bot programado: el conocimiento, por supuesto, libre y abierto.
Habrá que ir pensando en hacerlo. Al menos se antoja apetecible... ;)
En las últimas semanas el blog se está convirtiendo en un obituario informático.
(format nil "DEP, tío McCarthy")
Desafortunadamente, hoy escribo para publicar otra necrológica. John McCarthy, padre de la inteligencia artificial, fallecía ayer a los 84 años de edad. Creador del lenguaje de programación LISP, ampliamente usado en el mundo de la IA, recibió el Premio Turing —el equivalente al Nobel en informática— en 1971 por sus contribuciones a este campo. Ya en 1961 vaticinó que el uso de la potencia de cálculo distribuida y las aplicaciones podrían venderse en un futuro como servicio. "La nube" conceptual (y computacional) ya estaba en su cabeza por aquel entonces.
Uno de mis objetivos durante el presente curso académico es profundizar en algunos campos en los que la informática supone un importante apoyo para el estudio del medio ambiente y la biología. Por ejemplo, desarrollando aplicaciones que hagan uso de sistemas de información geográfica para representar la evolución de poblaciones en un determinado entorno físico. El uso de la inteligencia y la vida artificial para modelar sistemas siempre me ha interesado sobremanera y, ya que Ecología es una de las asignaturas que cursaré en Ambientales durante 2011-2012, espero poder sacar partido a mis conocimientos en la materia para adquirir otros mucho más profundos e interesantes.
Un primer paso lo ha supuesto entretenerme durante la tarde de ayer en programar un algoritmo muy básico dentro del mundo de los autómatas celulares: la hormiga de Langton. Esta primera aproximación la he desarrollado sobre un mundo bidimensional y he implementado dos tipos de malla, una cuadrada que es la que puede verse en el vídeo de ejemplo y una hexagonal, representable en el modo de texto pero de forma no muy intuitiva.
Primera versión de la hormiga de Langton (C# con un visor en modo texto)
Para quienes no la conozcáis, la hormiga de Langton consiste en un sistema determinista, dinámico y discreto, que puede entenderse como un autómata celular, una máquina de Turing bidimensional o un sistema de agentes. Aunque la versión más básica de la misma consiste en un mundo bidimensional infinito (aunque por motivos de representación suelen hacerse simulaciones con toros finitos, como es el caso de mi ejemplo, con el borde izquierdo “unido” al derecho y el superior al inferior) en el que se mueve nuestra hormiga cambiando el color de la celda sobre la que se sitúa en cada momento del tiempo, lo cierto es que resulta interesante extender las características de la hormiga para mostrar movimientos y comportamientos más complejos, como colorear de distinto modo las celdas o moverse según otros patrones o en mundos más complejos. También es posible incluir más hormigas en el sistema, por supuesto.
El comportamiento más básico de la hormiga es el siguiente:
Situamos la hormiga en un mundo representado por una malla cuadrada cuyas casillas pueden estar coloreadas de blanco o negro.
La hormiga pude moverse en la dirección de cualquiera de los cuatro puntos cardinales, siempre según las siguientes reglas (conjunto básico):
Si la hormiga está en una casilla blanca, gira 90º a la derecha, cambia el color de la casilla y se mueve adelante una unidad.
Si la hormiga está en una casilla negra, gira 90º a la izquierda, cambia el color de la casilla y se mueve adelante una unidad.
La hormiga fue descubierta al mundo en un artículo de la revista Physica D en 1986 escrito por el especialista en vida artificial (es uno de los padres fundadores de esta línea de investigación) Christopher Langton, que estudiaba por aquel entonces modelos de autómatas simples dotados de comportamientos complejos.
Un par de años después, el entonces estudiante de informática Greg Turk propuso varios ejemplos de máquinas de Turing bidimensionales que “caminaban” sobre su cinta en lugar de hacer que esta se moviese bajo las mismas. Una de esas máquinas resultó ser la hormiga de Langton, y en conjunto recibieron el evocativo nombre deturmites(“turmitas”, algo así como termitas de Turing). El matemático y divulgador A.K. Dewdney dedicó uno de sus artículos en Scientific American a este tema.
Nuestra hormiga hizo una tercera aparición dentro de los modelos para la simulación de dinámica de fluidos a niveles microscópicos en Física. Uno de estos modelos, en concreto el de de Ruijgrok-Cohen, se corresponde con el de una partícula que se mueve entre desviadores que cambian su trayectoria y que pueden ser modificados por los impactos de la misma, igual que ocurre con la hormiga de Langton y el comportamiento que presenta en la malla que comprende su mundo.
El comportamiento de la hormiga es muy curioso. Después de un periodo en el que describe unos movimientos aparentemente caóticos comienza a construir una "autopista" siguiendo un patrón que comprende 104 avances o pasos. En el vídeo que incluyo como demostración esto ocurre a partir de veinte segundos.
Mi intención es liberar el código fuente (está en C#, de ahí lo de #ormiga) que vaya generando a lo largo de mis aventuras en estos mundos virtuales, incluso el de este “periodo de repaso” a algunos sistemas realmente simples, pero lo cierto es que creo que esperaré un poco más antes de publicar el de la hormiga de Langton, ya que me gustaría hacerla mucho más configurable. Ahora mismo es posible cambiar el tipo de rejilla y usar más de un agente en ella, pero no especificar reglas de movimiento para la hormiga o, tal y como me gustaría, tener un mundo tridimensional por el que pueda moverse.
Espero que os interese el tema y que, además, sirva de punto de arranque para una serie de entradas que posiblemente se espacien pero también prolonguen en el tiempo.
