Reconhecimento de Padrões Evolutivo em Redes Complexas Biológicas

Resumo

Muitos sistemas biológicos podem ser representados como redes complexas. Em contraste às abordagens já estabelecidas que analisam essas redes com base em suas propriedades estruturais, as redes também podem ser estudadas investigando-se os padrões obtidos por meio de um sistema dinâmico discreto modelado sobre essas redes. Entre as ferramentas computacionais e matemáticas para o estudo de sistemas complexos estão os autômatos celulares. Combinados com as redes, essas ferramentas podem ser usadas para mapear a relação entre a arquitetura da rede e seu impacto nos padrões evoluídos por esse sistema dinâmico, espacial e discreto. O objetivo desta proposta é desenvolver métodos evolutivos para a caracterização da topologia da rede, dando atenção especial às topologias que são comuns entre as redes biológicas. Mais precisamente, os padrões espaço-temporais serão usados para caracterizar diferentes topologias de rede a fim de realizar tarefas de classificação no contexto do reconhecimento de padrões. Várias redes biológicas estão sendo consideradas ao longo do projeto, a fim de reunir conhecimentos acerca da análise evolutiva das redes em diferentes domínios, como a disseminação espaço-temporal de gripe na Bélgica e redes de fungos, que representam as conexões entre as hifas individuais por meio da análise de imagens microscópicas. Portanto, buscamos contribuir com a caracterização de redes através do estudo e análise dos sistemas biológicos em questão, representados como redes, através do uso dos descritores de rede propostos.