Estudiantes crean autómata celular para modelar escenarios naturales y de la vida cotidiana
· ·El Juego de la Vida es el nombre de este sistema con el cual ganaron el primer lugar de la categoría Aplicaciones Básicas de la Fepro 2019
Estudiantes de la Facultad de Ciencias de la Computación (FCC) desarrollaron un autómata celular capaz de hacer modelaciones de distintos escenarios, ya sea de la naturaleza o de la vida cotidiana, por ejemplo el crecimiento poblacional o la propagación de una enfermedad o de un virus, además de ser una herramienta para resolver problemas matemáticos y computacionales.
Edgar Rafael Medina Lozano, Miguel Ángel Caamaño Hernández y Ricardo Guzmán García, son los estudiantes del tercer semestre de Ingeniería en Ciencias de la Computación que crearon este sistema llamado El Juego de la Vida, con el cual ganaron el primer lugar de la categoría Aplicaciones Básicas de la edición número 12 de la Feria de Proyectos (Fepro) de la FCC.
Miguel Caamaño explicó que en este sistema la información sobre un experimento de un cultivo de células in vitro, por ejemplo, puede ser representada en un grafo, de modo que a través de una modelación matemática es posible obtener una proyección sobre el crecimiento o descenso de la población de las células en un tiempo determinado, lo que representaría al ambiente en el que se encuentra el cultivo.
Edgar Medina comentó que otro ejemplo es si existe un virus que afecte a un sistema (población) sería posible modelar de qué forma va a evolucionar a través del tiempo; en ambos ejemplos la información proporcionada permitiría a los expertos saber qué acciones llevar a cabo para obtener los resultados deseados.
“A pesar de que este modelo de autómata celular ya existe, lo que hicimos fue tomar algunas de las estructuras y estudiarlas para que al interactuar entre ellas se pudieran crear operaciones lógicas, de tal forma que este autómata pueda resolver todo tipo de problemas matemáticos y computacionales de una forma gráfica”, indicó.
Los estudiantes refirieron que uno de sus objetivos es llevar este tipo de ciencia a otras personas, por lo que planean publicar de forma gratuita todo el código de este sistema en la comunidad open source GitHub, para que cualquier persona interesada pueda utilizarlo con fines científicos o de investigación.
Otra de las finalidades del proyecto es mostrar las matemáticas desde una forma diferente, de tal forma que no se vean como algo complicado o basado simplemente en ecuaciones o problemas complejos, sino mediante un juego en el que las personas de distintas áreas lo comprendan.
Asimismo, dieron a conocer que este proyecto se basa en el autómata celular finito creado por el matemático inglés John Conway, el cual es un modelo matemático que sirve para modelar determinados sistemas o procesos naturales y consta de ciertos elementos, como un espacio celular (tablero), células (elementos de dicho espacio), y el estado de las células (viva, muerta, sana o enferma).
Ricardo Guzmán detalló que la evolución de los patrones de este juego no es aleatoria, ya que existen reglas, como que cada célula está rodeada de otras ocho, y la simulación se desarrolla en turnos, de modo que lo que determinará si la célula permanecerá viva o morirá en el siguiente turno será el estado de las que la rodean.
“Si en el turno actual una célula está muerta, pero tiene tres vivas a su alrededor, entonces en el siguiente aparecerá viva; si está viva y las que están a su alrededor se encuentran igual, entonces la primera permanecerá así, pero si está viva y las células a su alrededor están muertas, entonces en el turno siguiente la célula morirá también”, explicó el equipo.
Esta fue la primera vez que los tres estudiantes participaron en la Fepro, por lo que se sienten muy orgullosos y contentos por su logro, además de estar motivados a seguir creando para participar en futuras competencias.
Para el desarrollo de El Juego del Vida el equipo se basó en el lenguaje de programación Python.
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