Proyecto subvencionado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología
Participantes
El proyecto forma parte del proyecto coordinado Computación
natural con redes de procesadores evolutivos, y sus relaciones con las redes
de neuronas y los autómatas biomoleculares de Watson-Crick. En el
proyecto participan tres grupos de investigación:
El coordinador general del proyecto es el Dr. Carlos Martín Vide de la URV.
El equipo del grupo de investigación de la UPV está formado por los siguientes miembros
Dr. José M. Sempere (investigador principal)
Dr. Antonio Cano
Dr. Pedro García
Dr. Damián López
Dr. Tomás Pérez
Dr. José Ruiz
Marcelino Campos (contratado)
Piedad Peris (contratada)
Gloria Álvarez (contratada)
Memoria técnica del proyecto
Uno de los modelos clásicos de computación inspirados en la computación sobre ADN es el modelo de
autómata de Watson-Crick (WK). La sencillez del modelo la podemos basar en dos aspectos: (1) Toma en consideración
el aspecto de complementariedad que se lleva a cabo en los nucleótidos de las dobles hebras de ADN y
(2) se inspira en los modelos clásicos de transducción desarrollados en la teoría de lenguajes formales.
En este proyecto se van a analizar algunos aspectos del modelo todavía no desarrollados como son su capacidad
para caracterizar modelos de lenguajes regulares, su potencia para representar hipótesis en procesos de inferencia
inductiva, el análisis de su complejidad (en especial la descriptiva) y su idoneidad como modelo para la
creación de herramientas de software para el análisis de bases de datos biomoleculares. El proyecto, además
de los aspectos considerados anteriormente, tiene como objetivo prioritario el inicio del estudio de la plausibilidad
del modelo "in vitro". Fundamentalmente, a partir del estudio de restricciones bioquímicas se alterará
la capacidad de computación del modelo aproximándolo a situaciones más reales de laboratorio. Además,
los procesos inductivos estudiados darán lugar a la incorporación de una dinámica interna en los modelos
de Redes de Procesadores Evolutivos (Networks of Evolutionary Processors, NEPs).
Los objetivos concernientes a la exploración del modelo de Watson-Crick que se pretende llevar a cabo en
el grupo de investigación de la Universidad Politécnica de Valencia se enuncian a continuación:
(1) Propuesta de modelos de autómatas finitos biomoleculares alternativos a los modelos enunciados en la actualidad.
Refinamiento y variaciones de los modelos actuales.
(2) Caracterizaciones computacionales y de la complejidad de los modelos enunciados en el punto (1), haciendo
especial énfasis en los aspectos de complejidad descriptiva.
(3) Inferencia inductiva de los autómatas finitos biomoleculares y de algunos lenguajes
basados en operaciones sobre el ADN (duplicación, cross-over, splicing, etc)
(4) Desarrollo de bancos de pruebas sintéticos y reales para la inferencia inductiva de los modelos
enunciados en el punto (1)
(5) Elaboración de herramientas de procesamiento de secuencias biomoleculares basadas en autómatas finitos:
Simulación de modelos y procesamiento de secuencias de ADN y proteómicas (búsqueda de genes, búsqueda de
contextos, simulación in silico de microarrays de ADN, etc.)
(6) Integración de los modelos de autómatas finitos en las redes de procesamiento evolutivo: Extensión dinámica
del modelo de Redes de Procesadores Evolutivos variando filtros y reglas evolutivas de acuerdo a un criterio
inductivo.
Las tareas del proyecto las podemos enumerar como sigue:
(1) Elaboración de modelos de autómatas WK
(2) Elaboración de métodos de inferencia inductiva
(3) Estudio de complejidad descriptiva y computabilidad
(4) Elaboración de bancos de prueba para experimentos en inferencia inductiva
(5) Elaboración de herramientas de simulación de los modelos
(6) Elaboración de herramientas de búsqueda en BD biomoleculares
(7) Integración de los autómatas WK en los modelos NEP