Aplicación de ingeniería de un algoritmo de optimización modelado y simulación del proceso de síntesis de proteínas
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Publicado en
IX Seminario Internacional de Ingeniería Biomédica (SIB); 16-18 May 2018
Publicado por
IEEE Xplore
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Resumen
Los procesos asociados a los sistemas biológicos se caracterizan por su alta complejidad, especificidad y eficiencia, debido a la gran variedad de mecanismos que participan en ellos. El proceso de síntesis de proteínas se considera para la célula una clave de la funcionalidad biológica, considerando que la maquinaria proteica promueve la gran mayoría de procesos funcionales en los sistemas biológicos. El dogma central de la biología molecular es el mecanismo que define el flujo de información genética ADN-ARN-Aminoácidos-Proteínas, involucrando los procesos de transcripción, traducción y síntesis. Además, la célula puede generar mecanismos de control para regular sus propios procesos en respuesta a interacciones intrínsecas o extrínsecas. Considerando la funcionalidad de los procesos relacionados con la síntesis y regulación de proteínas en sistemas biológicos, en este trabajo desarrollamos un algoritmo genético con el potencial de resolver de manera óptima un problema de ingeniería. El problema de ingeniería propuesto es encontrar el controlador PID que tenga el mejor rendimiento para el control de posición de un motor de CC. La solución a este problema mostró que se pueden obtener mejores resultados con el algoritmo de optimización propuesto en este trabajo que los resultados obtenidos con las técnicas de ajuste clásicas
Descripción
Abstract
The processes associated with biological systems are characterized by their high complexity, specificity and efficiency, due to the great variety of mechanisms that participate in them. The process of synthesis of proteins is considered for the cell a key of biological functionality, considering that the protein machinery promotes the great majority of functional processes in biological systems. The central dogma of molecular biology is the mechanism that defines the flow of DNA-RNA-Amino Acids-Proteins gene information, involving the processes of transcription, translation and synthesis. Furthermore, the cell can generate control mechanisms to regulate its own processes in response to intrinsic or extrinsic interactions. Considering the functionality of the processes related to the synthesis and regulation of proteins in biological systems, in this work we developed a genetic algorithm with the potential to optimally solve an engineering problem. The proposed engineering problem is to find the PID controller that has the best performance for the position control of a DC motor. The solution to this problem showed that better results can be obtained with the optimization algorithm proposed in this work than the results obtained from classical tuning techniques.
Palabras clave
Mejoramiento, Dogma central de la biología, Síntesis de proteínas, Algoritmo genético
Keywords
Optimization, Central dogma of biology, Protein synthesis, Genetic algorithm