{"id":4878,"date":"2016-02-16T09:40:14","date_gmt":"2016-02-16T15:40:14","guid":{"rendered":"https:\/\/www.uv.mx\/cienciauv\/?p=4878"},"modified":"2016-02-16T09:40:14","modified_gmt":"2016-02-16T15:40:14","slug":"modelacionbasadaenagentestelescopioymicroscopio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.uv.mx\/cienciauv\/blog\/modelacionbasadaenagentestelescopioymicroscopio\/","title":{"rendered":"Modelaci\u00f3n Basada en Agentes (Telescopio y microscopio para las humanidades)"},"content":{"rendered":"

$\"006-CYL-MBA-T\u00cdTULO\"$ <\/a><\/p>\n

Wulfrano Arturo Luna Ram\u00edrez*<\/p>\n

La Inteligencia Artificial (entendida como la disciplina orientada al estudio y s\u00edntesis de sistemas que exhiban comportamiento inteligente, ya inspirados en modelos naturales, o\u00a0 referidos a una noci\u00f3n abstracta de inteligencia) ha contribuido al estudio de los Sistemas Complejos. Su aportaci\u00f3n, liderada en buena medida por Sistemas Multi-Agente (SMA), abarca no s\u00f3lo la creaci\u00f3n de simulaciones de sistemas f\u00edsicos o biol\u00f3gicos, sino tambi\u00e9n sociales.<\/p>\n

Alto grado de realismo<\/strong><\/p>\n

Un agente puede concebirse como una entidad con un prop\u00f3sito espec\u00edfico que interact\u00faa con su medio ambiente a trav\u00e9s de percepciones y acciones. Entre sus caracter\u00edsticas relevantes se cuentan: persistencia, racionalidad, autonom\u00eda, aprendizaje y habilidad social. Esta \u00faltima es la que permite construir SMA, es decir, ensambles compuestos de varios agentes (pudiendo tener una arquitectura y configuraci\u00f3n homog\u00e9nea o heterog\u00e9nea).<\/p>\n

La representaci\u00f3n de los conglomerados sociales alcanza as\u00ed un alto grado de realismo. Aunado a esto, los SMA son un enfoque de desarrollo que integra herramientas de an\u00e1lisis superiores en abstracci\u00f3n y expresividad a las de otros paradigmas \u2013como el Orientado a Objetos\u2013, lo que facilita el desarrollo de instrumentos computacionales aplicables a distintos dominios. $\"006-MAPA-NETLOGO\"$ $\"006-MBA-BALAZO-01\"$ <\/p>\n

La t\u00e9cnica m\u00e1s id\u00f3nea<\/strong><\/p>\n

En dicho contexto, la Modelaci\u00f3n Basada en Agentes (MBA) es una t\u00e9cnica computacional orientada a la representaci\u00f3n y explicaci\u00f3n generativa de sistemas complejos. Est\u00e1 fuertemente ligada a la idea del surgimiento emergente de comportamientos complejos durante el curso de la simulaci\u00f3n: es factible observar comportamientos globales a partir de acciones simples de sus componentes individuales (los agentes) que trascienden la mera composici\u00f3n de partes en un todo; se presentan en ausencia de un control centralizado y en un ambiente en constante cambio.<\/p>\n

La MBA permite la representaci\u00f3n directa de los elementos del sistema, as\u00ed como sus interacciones (entre ellos y con el ambiente donde est\u00e1n situados), tomando en cuenta la dimensi\u00f3n temporal (lo que permite observar los fen\u00f3menos emergentes). Gracias a ello, esta t\u00e9cnica se perfila como la m\u00e1s id\u00f3nea para la representaci\u00f3n de sistemas sociales, por encima de los modelos puramente estad\u00edsticos o aquello basados en la teor\u00eda de juegos.<\/p>\n

Microscopio y telescopio<\/strong><\/p>\n

Para las Ciencias Sociales y las Humanidades la MBA representa una herramienta de investigaci\u00f3n emp\u00edrica interdisciplinaria cuyo potencial principal se encuentra en la posibilidad de representar \u2013con distintos niveles de detalle\u2013 individuos, interrelaciones y ambientes; aplicable, por ejemplo, para analizar teor\u00edas sociales. Las modelos pueden ser alimentados con datos reales obtenidos de las propias investigaciones (hist\u00f3ricos, demogr\u00e1ficos, sociol\u00f3gicos, econ\u00f3micos, etc.).<\/p>\n

En este sentido es \u2013si se acepta la met\u00e1fora\u2013 an\u00e1loga al microscopio, en cuanto permite analizar los detalles m\u00e1s representativos de entidades sociales o individuos y sus relaciones; asimismo al telescopio, en cuanto permite observar en perspectiva dichas caracter\u00edsticas dentro del conglomerado completo donde se ubican, incluso dentro de una cierta temporalidad.<\/p>\n

Secuencia completa<\/strong><\/p>\n

La ruta para desarrollar una MBA es un ciclo que va de su Especificaci\u00f3n y Formalizaci\u00f3n (en una representaci\u00f3n l\u00f3gico-matem\u00e1tica o algor\u00edtmica), donde se embebe la teor\u00eda social que se pretende analizar en las caracter\u00edsticas de los agentes o grupos de ellos, as\u00ed como las relaciones que \u00e9stos sostendr\u00e1n entre s\u00ed en el curso de la simulaci\u00f3n. Contin\u00faa con su Implementaci\u00f3n, donde la especificaci\u00f3n se traduce a una representaci\u00f3n computacional. Finalmente, en la Experimentaci\u00f3n se observan y analizan los resultados, lo que permite contrastar y, en su caso, reiniciar el ciclo.<\/p>\n

Las dos \u00faltimas etapas conciernen a la puesta a punto de la MBA (para adecuar la implementaci\u00f3n obtenida a su especificaci\u00f3n), tanto en el sentido de la Ingenier\u00eda de Software (lo que se conoce como Verificaci\u00f3n y Depuraci\u00f3n), como en el sentido de las Ciencias Sociales y las Humanidades (la determinaci\u00f3n de su validez, so pena de convertir el tele\/microscopio en un caleidoscopio).<\/p>\n

$\"006-MBA-BALAZO-02\"$ <\/a>Valerse del an\u00e1lisis estad\u00edstico<\/strong><\/p>\n

Una consecuencia de la din\u00e1mica de los experimentos es la imposibilidad pr\u00e1ctica de su anticipaci\u00f3n (entre otras razones por los posibles comportamientos emergentes). Por ello, no cabe esperar un resultado en correspondencia exacta con los datos utilizados para calibrar la simulaci\u00f3n. Alternativamente, es com\u00fan valerse del an\u00e1lisis estad\u00edstico para determinar la validez y, en su caso, ajustar los modelos a\u00f1adiendo variables o variar el grado de detall $\"006-MAPA-ROBOCUP-01\"$ e.<\/p>\n

Adem\u00e1s, debe tenerse en cuenta que a mayor nivel de detalle, menos poder explicativo. Es decir, como abstracci\u00f3n de un fen\u00f3meno, la MBA necesariamente deja fuera detalles que no se consideran suficientemente relevantes para el experimento. Me permito ilustrar lo anterior usando otra met\u00e1fora, apelando a Jorge Luis Borges (\u201cDel rigor en la ciencia\u201d), acerca de la conveniencia de tener un mapa del tama\u00f1o mismo del territorio representado: al lograr el m\u00e1ximo nivel de detalle se obtiene la m\u00ednima utilidad, pues para observar el mapa \u00a1hay que recorrer la misma distancia del territorio de inter\u00e9s!<\/p>\n

Simulaci\u00f3n de desastres<\/strong><\/p>\n

Mediante la MBA es posible estudiar in silico<\/em> fen\u00f3menos sociales presentes y pasados en diversos \u00e1mbitos. Un dominio de aplicaci\u00f3n que ha despertado gran inter\u00e9s en los sectores acad\u00e9mico, gubernamental y empresarial es la simulaci\u00f3n de contingencias y desastres naturales.<\/p>\n

Al simular las condiciones de un entorno, ya sea un edificio, o una demarcaci\u00f3n citadina o rural de tama\u00f1o diverso, se pueden poner a prueba los planes de rescate y administraci\u00f3n de la contingencia, o bien ayudar a entender el comportamiento de grupos de personas durante ella.<\/p>\n

Mediante los resultados observados en la simulaci\u00f3n, pueden anticiparse pol\u00edticas de acci\u00f3n para generar una respuesta apropiada, incluso gestionar la creaci\u00f3n de infraestructura. Adem\u00e1s, las simulaciones proporcionan una herramienta digital para la ense\u00f1anza y entrenamiento de personal de rescate.<\/p>\n

En M\u00e9xico, pa\u00eds que padece el azote de diversos fen\u00f3menos naturales como sismos, huracanes e inundaciones, el uso adecuado de esta clase de simulaciones tendr\u00eda verdadera utilidad. No s\u00f3lo para que las autoridades competentes planifiquen y realicen acciones preventivas y de respuesta, sino\u00a0 incluso para ayudar a la concientizaci\u00f3n de la poblaci\u00f3n en general.<\/p>\n

Diversas plataformas<\/strong><\/p>\n

A nivel internacional, existen diversas iniciativas para el desarrollo de MBA y herramientas computacionales para este prop\u00f3sito. Entre ellas se encuentra la RoboCup Rescue, una versi\u00f3n de la famosa competencia de robots futbolistas orientada a la simulaci\u00f3n de situaciones de desastre.<\/p>\n

Permite representar ciudades a partir de mapas reales (con una variante del formato OpenStreetMaps) y herramientas de simulaci\u00f3n de incendios, temblores, inundaciones, entre otros. Los participantes deben desarrollar un SMA capaz de resolver las tareas de ubicaci\u00f3n de v\u00edctimas y salvamento bajo restricciones de tiempo y un ambiente cambiante.<\/p>\n

Otra plataforma usada frecuentemente en MBA, aunque incipientemente en simulaci\u00f3n de desastres, es NetLogo. Integra tanto un ambiente de desarrollo como un lenguaje de programaci\u00f3n para la confecci\u00f3n de la simulaci\u00f3n con un alto nivel de detalle. En las Figuras 1<\/em> y 2<\/em> pueden apreciarse estos entornos de simulaci\u00f3n en mapas reales de la Ciudad de M\u00e9xico.<\/p>\n

Descargar versi\u00f3n impresa<\/a><\/p>\n

*Departamento de Tecnolog\u00edas de la Informaci\u00f3n, UAM-Cuajimalpa. <\/strong><\/p>\n

Correo: wluna@correo.cua.uam.mx<\/strong><\/p>\n

Edici\u00f3n: Eliseo Hern\u00e1ndez Guti\u00e9rrez<\/strong><\/p>\n

Ilustraci\u00f3n: Francisco J. Cobos Prior<\/strong><\/p>\n

Direcci\u00f3n de Comunicaci\u00f3n de la Ciencia<\/strong><\/p>\n

Correo: dcc@uv.mx<\/strong><\/p>\n

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