CIUDAD DE MÉXICO (proceso.com.mx).–La ciencia se basa en la observación de los fenómenos naturales, los cuales de pronto nos dan indicios de ciertos comportamientos que van más allá del azar. Piénsese por ejemplo en las leyes de la física. Son generalizaciones de lo que pasa en nuestro derredor, en este mundo físico, en donde las cosas parecen tener siempre una causa, una ley natural que gobierna el funcionamiento de un evento particular.

Por supuesto que además de la física, tenemos a la química y la biología, quienes tienen sus propias leyes y reglas, las cuales son conclusiones muchas veces de fenómenos estudiados y que nos dan luz sobre cómo funciona la Naturaleza. Por ejemplo, consideremos una colonia de hormigas. ¿Cómo es que estos pequeños insectos –al encontrar una fuente de comida– avisan a sus compañeros para que puedan llegar a ese mismo reservorio de alimento? ¿Qué trucos que no vemos, pero que claramente están ahí, logran esta pequeña hazaña en la comunicación entre insectos?

El estudio de las colonias de hormigas ha llevado a los científicos a concluir que estos insectos siguen un método de optimización llamado ACO (ant colony optimization, por sus siglas en inglés), el cual es una técnica probabilística para resolver los problemas computacionales, los cuales pueden reducir la búsqueda de buenas trayectorias para encontrar alimento. De hecho, existen algunos métodos inspirados en el comportamiento de las hormigas y estos son simulados por computadora para ver hasta qué punto son funcionales.

Se sabe hoy día que cuando las hormigas encuentran una fuente de alimento, se comunican a través de las feromonas, que van dejando en el trayecto del nicho donde viven las hormigas hasta la fuente de comida. Los programadores de computadoras han hallado que se puede hacer una simulación de hormigas “artificiales”, las cuales son puntos en la pantalla, y que –guiándolas bajo el principio de dejar trazos de feromonas– las otras hormigas se dan cuenta de ello y entonces siguen la trayectoria al alimento, lo que hace que en la simulación se vean las trayectorias más optimizadas. Esto técnicamente es un método en donde trabajan multi-agentes, para resolver la dificultad de poder comunicar en una colonia de hormigas, información vital para mantenerse con vida.

Cabe señalar que los sistemas artificiales de feromonas son de los más efectivos en lo que se refiere a comunicación y que, además, se ha observado ampliamente en un sinfín de procesos naturales. Las feromonas se usan no solamente en hormigas, sino en termitas y abejas, por ejemplo, lo que permite la comunicación entre los diferentes “agentes”. En cómputo, a nivel humano, un sistema de feromonas artificiales puede ser, por ejemplo, el RFID tags, que son estas tarjetas que se usan en empresas para dar acceso a entradas si se tiene un dispositivo de radio frecuencia, el cual permite o inhibe el paso a ciertas áreas. Esto es muy común en muchos hospitales modernos.

Los algoritmos de optimización basados en el comportamiento de las hormigas nos permite atacar problemas de optimización combinatoria e incluso hay quien cree que este tipo de algoritmos puede resolver el problema del agente viajero, el cual indica que dada una lista de ciudades y las distancias entre cada par de ellas, ¿cuál es la ruta más corta posible que visita cada ciudad exactamente una vez y al finalizar regresa a la ciudad origen? Este es un problema NP–duro dentro en la optimización combinatoria, muy importante en investigación operativa y en las ciencias de la computación.

Para quien le interesen estos temas, una primera opción es revisar algunos de los artículos más relevantes, los cuales pueden buscarse aquí: https://es.booksc.org/s/ants%20colony