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XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico ALGORITMO GENÉTICO PARA EL ENRUTAMIENTO DE GOTAS EN UN DMFB Juan Alejandro Magaña Calderon Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas, [email protected]. Asesor Carlos Alberto Brizuela Rodríguez Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, [email protected]. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Un biochip de microfluidos (DMFB), es un chip con una pequeña plataforma solida hecha de vidrio, plástico o membranas. Definido como una matriz bidimensional compuesta de electrodos, en los cuáles los reactivos y muestras utilizadas son gotas en forma líquida que son controladas por electrodos subyacentes a través de impulsos eléctricos. Los biochips basados en microfluidos ofrecen posibilidades diferentes como: Diagnósticos clínicos, Seguimiento ambiental, Análisis de ADN, Descubrimiento automatizado de medicamentos, entre otras. Uno de los retos principales en el diseño de estos dispositivos es el problema para enrutar las gotas, que consiste en la movilización de cada gota en el DMFB desde la celda origen asignada a su celda objetivo de tal manera que ciertas limitaciones del fluido y tiempo se cumplan, minimizando la cantidad de celdas utilizadas y el tiempo de llegada de la última gota. METODOLOGIA Teóricamente, en problemas de este tipo no siempre existe una solución única que pueda ser considerada como la mejor, sino un conjunto de soluciones que representan los mejores compromisos entre los distintos criterios del problema establecido. Los Algoritmos Genéticos tratan de encontrar la mejor solución a un problema dado entre un conjunto de soluciones posibles. Los mecanismos para llevar a cabo esa búsqueda pueden verse como una metáfora de los procesos de evolución biológica. El enfoque del algoritmo genético es que en base a una población de individuos, dónde cada individuo vendría siendo una ruta para una gota cualquiera con su respectiva cantidad de celdas usadas y tiempo, donde cada individuo se somete a acciones aleatorias semejantes a las que actúan en la evolución biológica(tales como mutaciones y recombinaciones genéticas), así como también a una selección de acuerdo con los criterios establecidos en el planteamiento del problema, en función del cual se decide cuáles individuos son los más adaptados, que sobreviven, y cuáles son los menos aptos. En este caso los individuos adaptados representan las soluciones que cumplen con los objetivos del problema. CONCLUSIONES La presente investigación aún no ha concluido, a pesar de que el algoritmo existente ha demostrado minimizar el tiempo máximo de realización con el número de celdas utilizadas, simultáneamente. Aunque se sabe que uno de los beneficios del DMFB es la reconfiguración dinámica de una ruta debido a un defecto dinámico, contribuyendo a una tolerancia de errores. Por lo tanto, vale la pena analizar si el método se puede ampliar para generar un conjunto de soluciones no dominadas en lugar de uno solo. © Programa Interinstitucional para el Fortalecimiento de la Investigación y el Posgrado del Pacífico Agosto 2014
