Pesebre interactivo para explicar las redes booleanas

UN/DICYT Las redes booleanas se han usado para simular diversos fenómenos naturales, pero sus aplicaciones han sido pocas. Un proyecto de la Universidad Nacional de Colombia demostró el uso de esta teoría matemática a través de un pesebre interactivo. Con las redes booleanas se han simulado diversas funciones biológicas, tales como ciertos aspectos de las redes nerviosas reales o, por ejemplo, la regulación de genes en un organismo, usando el estado activo o inactivo de un gen.

Y es que precisamente las operaciones booleanas son posibles a través de la negación o afirmación de una función. Es así que 0 es igual a negativo y 1 igual a positivo. Al combinar estas variables se pueden conformar funciones lógicas y aleatorias. “Se nos ocurrió asociar ese concepto de la red booleana con las figuras de un pesebre interactivo, para que las personas y los niños pudieran interactuar con el pesebre. Se colocaron sensores para detectar la presencia humana y de acuerdo con la interacción sensor-persona, se generaban patrones de movimientos en las figuras”, explica el docente de la Facultad de Ingeniería Alberto Delgado, asesor del proyecto. Añade que se jugó entonces con la iluminación, el movimiento de las alas de los ángeles, los movimientos de la cuna, de tal forma que cada figura era un nodo. En total eran 10 nodos representados en elementos tradicionales de la recreación de la Natividad.

Lo que se estudió entonces era cómo respondían cada uno de los nodos a la presencia humana, cuáles eran los ciclos o secuencias aleatorias al activarse las figuras. Toda esa información fue depositada en un programa computacional que proporcionó datos clave que explicaban la teoría de redes booleanas. Este fue un trabajo de maestría del ahora Docente Máximo Alejandro Roa Garzón y de Claudia Lorena Garzón Castro, quienes aseguran que algunas aplicaciones osadas de las redes booleanas suelen simular las características del aprendizaje de un lenguaje. Sin embargo, es difícil encontrar trabajos en los que se haya aplicado una de estas redes en hardware, sobrepasando las simulaciones computacionales.

“Una red booleana aleatoria consta de un número determinado de casillas o celdas que pueden tener un estado de 1 ó 0 (variable boolena). El valor de cada una de las celdas evoluciona en pasos discretos de tiempo de acuerdo con una regla de transición de estado, que toma en cuenta el valor de algunas celdas vecinas, más no necesariamente continuas, en el estado anterior”, explican los investigadores en el documento con el que presentaron el trabajo.

La dinámica de este tipo de redes es difícil de describir analíticamente, por lo cual se observa la necesidad de una herramienta computacional que permita hacer simulaciones del comportamiento de estas redes. Esa herramienta se denomina DDLab, creada por Andy Wuenshe en el Instituto Santafé, en Estados Unidos.

Con este trabajo no solo se logró demostrar académicamente cómo funcionan las redes booleanas con ejemplos concretos; además, se pudo crear un pesebre novedoso que incluso podría ser popularizado, pues no es algo mecánico, con movimientos fijos y predecibles, sino un pesebre dinámico, que responde, gracias a los sensores, al acercamiento de cada uno de los espectadores. “Las atracciones del pesebre (figuras móviles, luces y sonido) constituirán las celdas de una red booleana semialeatoria que regirá la dinámica de interacción. Dicha dinámica puede estudiarse a partir de simulaciones computacionales en DDLab, para obtener un juego de comportamientos adecuado para estimular la atención del espectador”, explican los creadores.

Queda abierta la puerta para crear un pesebre más complejo, con más nodos de interacción. La idea ya fue desarrollada, ahora solo se espera el interés del sector privado que quiera explorar este diseño.