Algoritmica computacional bioinspirada aplicada a smart cities: el paradigma de la computacion natural

• Autores: Clemencio Morales Lucas
• Directores de la Tesis: LUis Fernando de Mingo López (dir. tes.), Nuria Gómez Blas (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2019
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Juan Bautista Castellanos Peñuela (presid.), Ana Martínez Blanco (secret.), Rafael Lahoz-Beltrá (voc.), José María Sempere Luna (voc.), Alberto Arteta Albert (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias y Tecnologías de la Computación para Smart Cities por la Universidad Politécnica de Madrid
• Materias:
  • Matemáticas
    • Ciencia de los ordenadores
      • Lenguajes algorítmicos
      • Inteligencia artificial
      • Calculo digital
      • Lenguajes de programación
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Archivo Digital UPM
• Resumen

  • El propósito de la presente Tesis Doctoral se fundamenta en, una vez otorgada al lector una visión teórica exhaustiva, fruto de la investigación en el estado del arte e idiosincrasia de los Paradigmas de Computación adscritos a la Computación Natural, como Fireworks Algorithm, Genetic Algorithm, Ant Colony Optimization, Grammatical Evolution, Grammatical Swarm o Particle Swarm Optimization entre otros, acometer la mejora algorítmica empíricamente constatable de una de estas entidades bioinspiradas, más en concreto Fireworks Algorithm, dando lugar al nacimiento de Improved Fireworks Algorithm (IFA). Por otro lado, se presentará una novedosa sinergia entre un importante grupo de entidades del anteriormente citado conjunto; Ant Colony Optimization, Grammatical Evolution, Grammatical Swarm y Genetic Algorithms dando lugar a la gestación del novedoso algoritmo genérico ACORD (Ant Colony systems Optimization applied to BNF grammars Rule Derivation), que utiliza dichas técnicas algorítmicas para explorar gramáticas en nomenclatura Backus-Naur Form (BNF) cuyos elementos se asocian con soluciones a un problema dado. Por tanto, si bien la mejora de Fireworks Algorithm es de índole numérica, ACORD representa una creación conceptual, demostrando empíricamente la mastodóntica potencia del binomio teóricopráctico que brinda el Paradigma de la Computación Natural.

    Tras hallar tal enriquecimiento o mejora a nivel algorítmico con IFA, así como la sinergia entre las citadas entidades bajo el espectro de la Computación Natural con ACORD, se describirá pormenorizadamente la metodología aplicada durante el logro de dichos hitos, en tanto en cuanto qué se ha mejorado y cómo se ha logrado. De manera previa a su análisis se esgrimirán los resultados obtenidos al finalizar los experimentos pertinentes, así como un análisis y discusión de los resultados obtenidos a partir de dichos experimentos. Es reseñable que, entre otras publicaciones, la base teórica sobre Natural Computing ha valido la publicación de [Morales Lucas et al, 2018] (JCR Q2). En la misma línea, ACORD ha merecido la publicación de [de Mingo et al, 2019] (JCR Q2).

    Finalmente, una vez lograda la consecución de las metas anteriormente expuestas, se expondrán las líneas futuras de investigación abiertas por la presente Tesis Doctoral, así como las conclusiones que de la misma se extraen, acompañadas de los anexos pertinentes para complementar la información necesaria.

    Palabras clave: Computación Natural, Fireworks Algorithm, Genetic Algorithm, Ant Colony Optimization, Grammatical Evolution, Grammatical Swarm, Particle Swarm Optimization, Backus-Naur Form.