Es un libro de texto sobre temas que explico habitualmente en las asignaturas Vida Artificial y Computación Evolutiva, de la carrera Ingeniería de sistemas; compilado de una manera personal, pues lo oriento a explicar herramientas conocidas de matemáticas y computación que sirven para crear complejidad, y añado experiencias propias y de mis estudiantes.

Las herramientas que se explican en el libro son: Realimentación: al conectar las salidas de un sistema para que afecten a sus propias entradas se producen bucles de realimentación que cambian por completo el comportamiento del sistema. Fractales: son objetos matemáticos de muy alta complejidad aparente, pero cuyo algoritmo subyacente es muy simple. Caos: sistemas dinámicos cuyo algoritmo es determinista y perfectamente conocido pero que, a pesar de ello, su comportamiento futuro no se puede predecir. Leyes de potencias: sistemas que producen eventos con una distribución de probabilidad de cola gruesa, donde típicamente un 20% de los eventos contribuyen en un 80% al fenómeno bajo estudio.

Estos cuatro conceptos (realimentaciones, fractales, caos y leyes de potencia) están fuertemente asociados entre sí, y son los generadores básicos de complejidad.

Algoritmos evolutivos: si un sistema alcanza la complejidad suficiente (usando las herramientas anteriores) para ser capaz de sacar copias de sí mismo, entonces es inevitable que también aparezca la evolución. Teoría de juegos: solo se da una introducción suficiente para entender que la cooperación entre individuos puede emerger incluso cuando las interacciones entre ellos se dan en términos competitivos. Autómatas celulares: cuando hay una población de individuos similares que cooperan entre sí comunicándose localmente, entonces emergen fenómenos a nivel social, que son mucho más complejos todavía, como la capacidad de cómputo universal y la capacidad de autocopia

Clasificación Temática

BISAC

COM004000 ORDENADORES > Inteligencia (IA) y Semántica

THEMA

UYQ Inteligencia artificial

DEWEY

006.3 Generalidades > Generalidades y ciencias de la computación > Métodos especiales de computadora > Inteligencia artificial

Autor(es)

Autor

Ángel de la Encarnación García Baños

Identificadores:

Tipo ID	Valor ID
ORCID	https://orcid.org/0000-0002-5388-6912

Biografía:

Madrid, España en 1960. Completó sus estudios de Ingeniero de Telecomunicación en 1985 en la Universidad Politécnica de Madrid. En 1987 se afincó en Colombia trabajando independientemente en su propia empresa. En 1993 ingresa a la Universidad del Valle, como profesor de Electrónica en temas que van desde los microprocesadores, interfaces, lógica digital, FPGAs, VHDL y tiempo real. En esa época realiza su doctorado en la Universidad Politécnica de Valencia, España, graduándose en 1999. A partir de allí se traslada al departamento de Ingeniería de Sistemas y Computación donde trabaja en temas de programación orientada a objetos, sistemas operativos, vida artificial y computación evolutiva. Fundó el laboratorio EVALAB (Evolución y Vida Artificiales) y el grupo de investigación GUIA en Inteligencia Artificial. Hizo parte durante varios años del grupo de filosofía de la mente MENTIS. Autor de múltiples artículos publicados en revistas y actas de congresos.

Disponible en

eBook

Digital: descarga y online - EPUB

Catálogo Programa Editorial Univalle: https://programaeditorial.univalle.edu.co/gpd-herramientas-para-construir-mundos-9789587659856-6386e4386d353.html

Tabla de contenido

CONTENIDO

Prefacio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Para saber más . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Capítulo 1

Realimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Realimentación negativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Realimentación positiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Realimentación distribuida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Capítulo 2

Fractales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Fractales iterativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Fractales de tiempo de escape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Fractales estocásticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Fractales en la naturaleza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Espectro multifractal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Para saber más . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

Capítulo 3

Caos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Un sistema caótico muy sencillo: la curva logística . . . . . . . . . . . 85

Otros sistemas que exhiben caos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Definiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

Para saber más . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

Capítulo 4

Leyes de potencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

Para saber más . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

Capítulo 5

Algoritmos evolutivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

Algoritmos genéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

Sistemas clasificadores evolutivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

Programación evolutiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

Estrategias evolutivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

Enfriamiento simulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

Evolución diferencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

Algoritmo genético híbrido de Taguchi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

Programación genética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

Evolución gramatical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

Programación por expresión genética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

Coevolución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

Algoritmo evolutivo general básico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

Para saber más . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

Capítulo 6

Teoría de juegos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

Dilema del prisionero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

Tragedia de los comunes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

Paradoja de Braess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

Paradoja del votante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

Señalización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

Para saber más . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

Capítulo 7

Autómatas celulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

Definiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

Autómatas celulares 1D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

Autoduplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

Para saber más . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

Capítulo 8

Solución a los problemas de ingenio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

Torres de Hanoi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

Dinero de bolsillo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

Nave espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

Velocidad de la luz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

Bandera francesa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286

Para saber más . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

Capítulo 9

Introducción a Ruby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291

Similitudes entre Ruby y Python . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

Diferencias entre Ruby y Python, a este nivel . . . . . . . . . . . . . . . 292

Comentarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293

Funciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293

Paso de argumentos a funciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294

Bucles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

Verdadero y falso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

Condicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

Otra forma del condicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

Operadores lógicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

Índices de los arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

Arrays de dos dimensiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

Biblioteca estándar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

Cómo imprimir en la pantalla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

Interpolación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

Cómo leer el teclado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

Cómo convertir un string a entero, a flotante o a string . . . . . . . . . 299

Ruby es OO puro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

Iteradores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

Clases y objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

Composición de objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

Metaprogramación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

Para saber más . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304

Capítulo 10

Introducción a cucumber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307

Para saber más . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312

Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312

Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

Diseño urbano bioclimático

Autor
Oswaldo López Bernal : Rodrigo Vargas Peña : Adriana Patricia López Valencia
2019

Impreso
COP $92,000
Digital (PDF)
COP $66,000

Negros azules

Autor
Javier Mojica Madera
2023

Impreso
COP $115,000
Digital (PDF)
COP $82,000
Digital (EPUB)
COP $88,000

Cuidado de enfermería al individuo, familia y comunidad

Autor
Leonor Cuellar Gómez
2019

Impreso
COP $69,000
Digital (PDF)
COP $49,000

La cuestión indígena en Colombia

Autor
Ignacio Torres Giraldo
2020

Impreso
COP $48,000
Digital (PDF)
COP $34,000
Digital (EPUB)
COP $37,000

Psicología(s) organizacional(es) y del (de los) trabajos(s)

Autor
Erico Rentería Pérez
2020

Impreso
COP $53,000
Digital (PDF) Gratuito
Digital (EPUB) Gratuito

Palmira

Autor
Alonso Valencia Llano
2019

Impreso
COP $48,000
Digital (PDF)
COP $34,000

César Santafé

Autor
César Santafé : Elizabeth Santafé
2019

Impreso
COP $92,000
Digital (PDF)
COP $66,000

Cali, ciudad-región ampliada:

Autor
Júber Galeano Loaiza : Fernando Urrea Giraldo : María Isabel Caicedo Hurtado : Fernando Urrea Giraldo
2019

Impreso
COP $115,000
Digital (PDF) Gratuito