Atlantis: ecosistema artificial inteligente para la simulación de datos de entornos marinos
El presente documento describe la elaboración del proyecto denominado “Atlantis: Ecosistema artificial inteligente para la simulación de datos de entornos marinos”, el cual tiene como propósito, la elaboración de un simulador de vida artificial, enfocado en la posible replicación de los procesos bio...
- Autores:
-
Basto Álvarez, Luis Sebastián
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2020
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/12071
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12749/12071
- Palabra clave:
- Systems engineer
Technological innovations
Artificial life simulator
Agent-based models
Open-end evolutionary computing
Genetic algorithms
Marine ecosystems
Artificial intelligence
Virtual reality
Simulation methods
Model building
Ingeniería de sistemas
Innovaciones tecnológicas
Inteligencia artificial
Realidad virtual
Métodos de simulación
Construcción de modelos
Simulador de vida artificial
Modelos basados en agentes
Computación evolutiva de fin abierto
Algoritmos genéticos
Ecosistemas marinos
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- openAccess
- License
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El presente documento describe la elaboración del proyecto denominado “Atlantis: Ecosistema artificial inteligente para la simulación de datos de entornos marinos”, el cual tiene como propósito, la elaboración de un simulador de vida artificial, enfocado en la posible replicación de los procesos biológicos efectuados en la formación y en el transcurso de vida de organismos pertenecientes a biomas marinos. El planteamiento y desarrollo de esta tesis se fundamenta, en la gestión investigativa de entornos hostiles, a través de técnicas computacionales, tomando como ejes conceptuales de investigación la evolución de fin abierto, los modelos basados en agentes, la inteligencia artificial, la computación evolutiva y los algoritmos evolutivos; esto con el fin aportar en la creación de bases tecnológicas que contribuyan a los procesos de exploración y modelado de entornos complejos, a través de aproximaciones biológicas en ecosistemas virtuales de alta coacción. Finalmente, en el ámbito profesional, como ingeniero de sistemas, el interés de este proyecto versó en la posibilidad de generar estrategias innovadoras de formación de atributos fenotípicos a través de cadenas codificantes establecidas digitalmente y la verificación de procesos de interacción no predefinidos, generados mediante un sistema de estímulos y deseos. |
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El planteamiento y desarrollo de esta tesis se fundamenta, en la gestión investigativa de entornos hostiles, a través de técnicas computacionales, tomando como ejes conceptuales de investigación la evolución de fin abierto, los modelos basados en agentes, la inteligencia artificial, la computación evolutiva y los algoritmos evolutivos; esto con el fin aportar en la creación de bases tecnológicas que contribuyan a los procesos de exploración y modelado de entornos complejos, a través de aproximaciones biológicas en ecosistemas virtuales de alta coacción. Finalmente, en el ámbito profesional, como ingeniero de sistemas, el interés de este proyecto versó en la posibilidad de generar estrategias innovadoras de formación de atributos fenotípicos a través de cadenas codificantes establecidas digitalmente y la verificación de procesos de interacción no predefinidos, generados mediante un sistema de estímulos y deseos.1. Planteamiento del problema y justificación ....................................................... 1 1.1. Planteamiento del problema ....................................................................... 1 1.2. Justificación ................................................................................................ 1 2. Objetivos ........................................................................................................... 2 2.1. Objetivo General ........................................................................................ 2 2.2. Objetivos Específicos ................................................................................. 2 2.3. Objetivos, actividades y productos. ............................................................ 2 3. Marco Teórico ................................................................................................... 5 3.1. Inteligencia Artificial.................................................................................... 5 3.1.1. Computación Evolutiva ........................................................................ 5 3.2. Open Ended Evolution ............................................................................. 13 3.2.1. Nuevos tipos “interesantes” de entidades e interacciones ................. 15 3.2.2. Evolución de la capacidad de evolución ............................................ 16 3.2.3. Transiciones mayores ........................................................................ 16 3.2.4. Evolución Semántica ......................................................................... 16 3.3. Modelos basados en agentes .................................................................. 16 4. Estado del arte ................................................................................................ 18 5. Marco metodológico ....................................................................................... 22 5.1. Herramientas tecnológicas ....................................................................... 22 5.2. Metodología de desarrollo de software .................................................... 24 5.3. Aspectos generales del simulador Atlantis ............................................... 24 5.4. Definición de casos de uso ...................................................................... 27 5.5. Descripción de casos de uso ................................................................... 28 5.5.1. Explorar el entorno ............................................................................ 28 5.5.2. Generar descendencia ...................................................................... 29 5.5.3. Mutar ................................................................................................. 31 5.5.4. Desarrollar interacciones ................................................................... 32 5.5.5. Buscar alimento ................................................................................. 34 5.5.6. Buscar pareja..................................................................................... 35 5.5.7. Definir genes...................................................................................... 37 4 5.5.8. Formar sistemas de flocking .............................................................. 38 5.5.9. Desplegar interacción presa y depredador ........................................ 40 5.5.10. Cambiar extremidades ....................................................................... 42 5.5.11. Modificar interacciones ...................................................................... 43 5.6. Diagrama de clases.................................................................................. 45 5.7. Wireframe de alta fidelidad ....................................................................... 46 6. Análisis de resultados ..................................................................................... 47 6.1. Formación de las criaturas digitales ......................................................... 47 6.2. Formación del entorno ............................................................................. 51 6.3. Módulo de base de datos ......................................................................... 52 6.4. Proceso de simulación ............................................................................. 54 6.5. Análisis biológico de la simulación ........................................................... 89 7. Conclusiones y recomendaciones .................................................................. 94 7.1. Conclusiones ............................................................................................ 94 7.2. Recomendaciones.................................................................................... 95 8. Anexos ............................................................................................................ 96 8.1. guía de uso de la interfaz del simulador ................................................... 96 Bibliografía .......................................................................................................... 101PregradoThis document describes the development of the project called "Atlantis: Intelligent artificial ecosystem for the simulation of data from marine environments", which aims to develop an artificial life simulator, focused on the possible replication of the biological processes carried out. in the formation and life course of organisms belonging to marine biomes. The approach and development of this thesis is based, on the investigative management of hostile environments, through computational techniques, taking as conceptual axes of investigation the evolution of open end, the models based on agents, artificial intelligence, evolutionary computing and evolutionary algorithms; This in order to contribute to the creation of technological bases that contribute to the processes of exploration and modeling of complex environments, through biological approaches in highly constrained virtual ecosystems. Finally, in the professional field, as a systems engineer, the interest of this project was the possibility of generating innovative strategies for the formation of phenotypic attributes through digitally established coding chains and the verification of non-predefined interaction processes, generated by means of a system of stimuli and desires.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaAtlantis: ecosistema artificial inteligente para la simulación de datos de entornos marinosAtlantis: intelligent artificial ecosystem for the simulation of data from marine environmentsIngeniero de SistemasUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería de Sistemasinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPSystems engineerTechnological innovationsArtificial life simulatorAgent-based modelsOpen-end evolutionary computingGenetic algorithmsMarine ecosystemsArtificial intelligenceVirtual realitySimulation methodsModel buildingIngeniería de sistemasInnovaciones tecnológicasInteligencia artificialRealidad virtualMétodos de simulaciónConstrucción de modelosSimulador de vida artificialModelos basados en agentesComputación evolutiva de fin abiertoAlgoritmos genéticosEcosistemas marinosAlarcón J. 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