1 Modelado de complejidad en medicina, biología y neurociencia Autómatas celulares Carlos Reynoso UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES http://carlosreynoso.com.ar

2 Contexto Presentación complementaria de la sesión sobre Sistemas Complejos Adaptativos – Autómatas celularesPresentación complementaria de la sesión sobre Sistemas Complejos Adaptativos – Autómatas celulares Sistemas Complejos Adaptativos – Autómatas celulares Sistemas Complejos Adaptativos – Autómatas celulares

3 Aplicaciones Modelado epidemiológicoModelado epidemiológico Modelado de difusión espacialModelado de difusión espacial Herramienta auxiliar para reconocimiento de patrones – Técnicas complementariasHerramienta auxiliar para reconocimiento de patrones – Técnicas complementarias –Metaheurísticas evolucionarias –Aprendizaje de máquina –Redes neuronales –Dimensión fractal y wavelets Modelado de desarrollo patológicoModelado de desarrollo patológico

4 Analogía entre neoplasmas malignos y crecimiento urbano (1/2) Warren Hern, U. Colorado (2008)Warren Hern, U. Colorado (2008)

5 Baltimore-Washington (Masek & al 2006)

6 Analogía entre neoplasmas malignos y crecimiento urbano (2/2) Rasgos propios de procesos de criticalidad auto- organizada –http://carlosreynoso.com.ar/criticalidad-auto-organizada-y- dinamicas-complejas/http://carlosreynoso.com.ar/criticalidad-auto-organizada-y- dinamicas-complejas/ Metástasis (colonización distante) Crecimiento rápido Progresión (tasa creciente de expansión en nuevas colonias) Invariancia de escala Topofagia (devora los espacios disponibles) Falta de mecanismos antagónicos inhibitorios Apoptosis (resistencia a la extinción normal) –Semejanza con muerte celular programada de Penelas

7 Aplicaciones Gerda de Vries et al.Gerda de Vries et al.

8 Aplicaciones

9 Aplicaciones

10 Aplicaciones

11 Aplicaciones

12 Aplicaciones

13 Aplicaciones También se aplican técnicas de wavelets, redes neuronales y algoritmos de aprendizaje de máquina con lógica difusaTambién se aplican técnicas de wavelets, redes neuronales y algoritmos de aprendizaje de máquina con lógica difusa

14 Aplicaciones

15 Referencias

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17 http://www.what-is-cancer.com/papers/ca/ca0.htm

18 Bibliografía adicional Aniruddha Datta, Ashish Choudhary, Michael Bittner y Edward Dougherty. 2008. Modeling and control in cancer genomics. Ioannou & al, Modeling and control of complex systems (Redes booleanas probabilistas)Aniruddha Datta, Ashish Choudhary, Michael Bittner y Edward Dougherty. 2008. Modeling and control in cancer genomics. Ioannou & al, Modeling and control of complex systems (Redes booleanas probabilistas)

19 ¿Preguntas? http://carlosreynoso.com.ar