Librería para algoritmos genéticos basados en nichos

Sobre los años setenta, y gracias a los estudios realizados por Holland surgió una de las líneas más prometedoras de la inteligencia artificial, la de los algoritmos genéticos (AG´s) Es una técnica de programación que imita a la evolución biológica para resolución de problemas. El AG de Holland consiste en evolucionar una población de individuos representadas por cromosomas a un conjunto de soluciones potenciales. Para obtener estos resultados se evalúa cada candidato con la función, cuyo nombre es función de fitness que decide qué individuos se han adaptado mejor (son los que sobreviven), y cuáles son menos aptos, los cuales son descartados y eliminados de la población. Los individuos prometedores se conservan y se les realizan modificaciones, obteniendo individuos que mejoraron y otros que han empeorado con los cambios en su código, siendo eliminados de nuevo los peores. Este proceso se repetirá un número determinados de veces, teniendo una gran posibilidad de localizar una solución al problema o una buena aproximación. Aunque los AG´s simple han demostrado ser una estrategia poderosa y exitosa para resolver problemas, no están diseñados para encontrar todos los óptimos globales, convergiendo a una única solución, eliminado también los óptimos locales al ser descartados en la función optima al ganar en la comparación. Existen sin embargo los algoritmos de nichos, que extienden los AG, que localizan y mantienen las múltiples soluciones con los óptimos locales y globales. Los AG´s de nicho permiten encontrar múltiples soluciones de un problema multimodal, ya que tiene capacidad de crear y mantener varias sub-poblaciones dentro de un determinado espacio de búsqueda. Cada una de esta sub-poblaciones corresponde a cada óptimo que se pretende encontrar de una determinada función multimodal. El estudio que se va realizar cosiste en explicar las diferentes técnicas evolutivas, poniendo un hincapié en los AG´s y los AG´s de nichos. Además se ha implementado una librería de AG´s basados en nichos para localizar óptimos locales y globales. La eficacia del algoritmo será demostrado en varias funciones multimodales. La memoria se va organizar en diferentes capítulos, los cuales se describen a continuación: En el capítulo 2 se detallan las características generales de las Técnicas Evolutivas, indicando las diferentes técnicas que existen. En el capítulo 3 se explicará con detalle los AG´s, su funcionamiento, sus componentes, comparándolos con otros métodos, para finalizar el capítulo con un pequeño resumen en aplicaciones y utilidades donde se están utilizando. En el capítulo 4 se estudiarán los Algoritmos Genéticos de nichos para solucionar problemas multimodales. Se indicarán las diferentes técnicas que existen con sus ventajas e inconvenientes. En el capítulo 5 se explica la librería escrita para utilización de algoritmos genéticos con nichos en la resolución de problemas multimodales, detallando y explicando las principales funciones que se han realizado. En el capítulo 6 se mostrará con ejemplos como funciona la librería que se ha creado y también se presentarán los resultados experimentales realizados para comprobar cómo el algoritmo obtiene los máximos de ciertas ecuaciones. En el capítulo 7 se darán las conclusiones finales sobre el trabajo y también se indicarán algunas ideas para trabajos futuros. Para terminar, en el capítulo 8 se presentará un presupuesto del proyecto con los costes de la realización del proyecto.Ingeniería Técnica en Informática de Gestió

Computational and Corpus-Based Phraseology

Reseña de Computational and Corpus-Based PhraseologyGloria Corpas Pastor y Ruslan Mitkov (Eds.)Cham (Suiza), Springer, 2022, 252 pp

ITSME

Uno de los principales objetivos de Internet hoy día es el de establecer un contacto entre personas que se encuentran muy lejos unas de otras. En este Trabajo de Fin de Grado (TFG) contempla otro aspecto que también es importante, establecer conexiones con personas de nuestro entorno más cercano. Para ello vamos a aprovechar el potencial de los smartphones y las redes Bluetooth en el desarrollo de una aplicación con la que poder descubrir a personas cercanas que compartan nuestros gustos y aficiones, con el fin de ponernos en contacto con ellas. Dicho objetivo se ha cumplido dividiendo el TFG en dos partes: una aplicación Android y una API web a la que se accede a través de un servidor. Ambos módulos han sido desarrollados independientemente, utilizando tecnología, métodos y herramientas distintas para la implementación de cada uno, e integrándolos entre sí, conformando un sistema completo. Finalmente, dicho sistema consigue el objetivo de poner en contacto a las personas aprovechando los datos que proporcionan para realizar test de compatibilidad automáticos y permitiendo mantener conversaciones consentidas entre ellas de forma directa

Associations between Intra-Assessment Resting Metabolic Rate Variability and Health-Related Factors

In humans, the variation in resting metabolic rate (RMR) might be associated with health-related factors, as suggested by previous studies. This study explored whether the intra-assessment RMR variability (expressed as a coefficient of variation (CV; %)) is similar in men and women and if it is similarly associated with diverse health-related factors. The RMR of 107 young, and relatively healthy adults, was assessed using indirect calorimetry. Then, the CV for volumes of oxygen consumption (VO2) and carbon dioxide production (VCO2), respiratory exchange ratio (RER), and resting energy expenditure (REE) were computed as indicators of intra-assessment RMR variability. Body composition, cardiorespiratory fitness (peak VO2 uptake), circulating cardiometabolic risk factors, and heart rate and its variability (HR and HRV) were assessed. Men presented higher CVs for VO2, VCO2, and REE (all p <= 0.001) compared to women. Furthermore, in men, the intra-assessment RER variability was associated with vagal-related HRV parameters and with mean HR (standardized beta = -0.36, -0.38, and 0.41, respectively; all p < 0.04). In contrast, no associations were observed in women. In conclusion, men exhibited higher variability (CVs for VO2, VCO2, and REE) compared to women. The CV for RER could be a potential marker of cardiometabolic risk in young men.Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (DEP2016-79512-R and PTA 12264-I)Spanish Ministry of Education, Culture and Sport (FPU15/04059, FPU16/02828, and FPU 16/02760)University of Granada, Plan Propio de Investigación 2020 Programa de Contratos PuenteGrant FJC2020-044453-I MCIN/AEI/10.13039/501100011033European Union NextGenerationEU/PRTRNIH grant #: U01 TR002004 (REACH project)Unit of Excellence on Exercise and Health (UCEES)EXERNET Research Network on Exercise and Health in Special Populations (DEP2005-00046/ACTI)Unit of Excellence in Sport and Health (UCEES)Junta de Andalucía, Consejería de Conocimiento, Investigación y Universidades and European Regional Development Funds (ref. SOMM17/6107/UGR

Predicting the accuracy of multiple sequence alignment algorithms by using computational intelligent techniques

Multiple sequence alignments (MSAs) have become one of the most studied approaches in bioinformatics to perform other outstanding tasks such as structure prediction, biological function analysis or next-generation sequencing. However, current MSA algorithms do not always provide consistent solutions, since alignments become increasingly difficult when dealing with low similarity sequences. As widely known, these algorithms directly depend on specific features of the sequences, causing relevant influence on the alignment accuracy. Many MSA tools have been recently designed but it is not possible to know in advance which one is the most suitable for a particular set of sequences. In this work, we analyze some of the most used algorithms presented in the bibliography and their dependences on several features. A novel intelligent algorithm based on least square support vector machine is then developed to predict how accurate each alignment could be, depending on its analyzed features. This algorithm is performed with a dataset of 2180 MSAs. The proposed system first estimates the accuracy of possible alignments. The most promising methodologies are then selected in order to align each set of sequences. Since only one selected algorithm is run, the computational time is not excessively increased

CSVS, a crowdsourcing database of the Spanish population genetic variability

The knowledge of the genetic variability of the local population is of utmost importance in personalized medicine and has been revealed as a critical factor for the discovery of new disease variants. Here, we present the Collaborative Spanish Variability Server (CSVS), which currently contains more than 2000 genomes and exomes of unrelated Spanish individuals. This database has been generated in a collaborative crowdsourcing effort collecting sequencing data produced by local genomic projects and for other purposes. Sequences have been grouped by ICD10 upper categories. A web interface allows querying the database removing one or more ICD10 categories. In this way, aggregated counts of allele frequencies of the pseudo-control Spanish population can be obtained for diseases belonging to the category removed. Interestingly, in addition to pseudo-control studies, some population studies can be made, as, for example, prevalence of pharmacogenomic variants, etc. In addition, this genomic data has been used to define the first Spanish Genome Reference Panel (SGRP1.0) for imputation. This is the first local repository of variability entirely produced by a crowdsourcing effort and constitutes an example for future initiatives to characterize local variability worldwide. CSVS is also part of the GA4GH Beacon network

GBPA: una plataforma de investigación en el ámbito de la genómica y la bioinformática en Andalucía

La secuenciación de ácidos nucleicos es una metodología utilizada para determinar el orden exacto de nucleótidos en una molécula de ADN o ARN. Uno de los grandes hitos en la secuenciación de ADN fue la obtención, mediante tecnología Sanger (1), de la secuencia de nucleótidos del genoma humano (2). Dicho proyecto finalizó en 2003 después de 13 años de trabajo y con un coste total de 3.000 millones de dólares. Desde entonces, el desarrollo de nuevas tecnologías de secuenciación masiva o Next Generation Sequencing (NGS) ha permitido realizar de forma cada vez más rápida y más económica la secuenciación de ADN o ARN. Las plataformas de NGS realizan, de forma simultánea, la secuenciación de millones de fragmentos de ADN de forma paralela y sus aplicaciones en el campo de las ciencias biológicas, biomedicina y biotecnología es muy amplio: resecuenciación del genoma, secuenciación del genoma "de novo", resecuenciación dirigida a regiones específicas del genoma, identificación de sitios de unión de proteínas al ADN (ChIP-Seq), detección y comparación de niveles de expresión de genes (RNA-Seq), entre otras (3,4). Debido a las fascinantes oportunidades que ofrece las nuevas tecnologías de secuenciación en el ámbito de la biomedicina, en 2010 se creó la Plataforma de Genómica y Bioinformática de Andalucía (GBPA), impulsada por la Consejería de Salud de la Junta de Andalucía y Roche. GBPA es una plataforma estratégica de secuenciación y genómica computacional con infraestructura de última tecnología, concebida como un espacio de investigación para el desarrollo de la excelencia y de ciencia de alta calidad en el campo de la genómica (principalmente NGS) y la bioinformática. Uno de los proyectos más importantes realizados en GBPA es el denominado Proyecto Genoma Médico (Medical Genome Project, MGP)(5), siendo su objetivo principal la identificación de modificaciones en el genoma humano asociadas a enfermedades raras de componente genético mediante el uso de las nuevas tecnologías de secuenciación masiva. Para dicho fin, se han secuenciado y analizado el exoma (6) de más de 700 muestras entre individuos control e individuos pertenecientes a familias con enfermedades hereditarias monogénicas, generando, como valor añadido, una base de datos de variantes genómicas de 300 individuos control de población española no descritas en ninguna base de datos. El proyecto MGP, ha servido para sentar las bases de la medicina genómica y personalizada en el Sistema Andaluz de Salud

Role of c-miR-21, c-miR-126, Redox Status, and Inflammatory Conditions as Potential Predictors of Vascular Damage in T2DM Patients

The development of type 2 diabetes mellitus (T2DM) vascular complications (VCs) is associated with oxidative stress and chronic inflammation and can result in endothelial dysfunctions. Circulating microRNAs play an important role in epigenetic regulation of the etiology of T2DM. We studied 30 healthy volunteers, 26 T2DM patients with no complications, and 26 T2DM patients with VCs, to look for new biomarkers indicating a risk of developing VCs in T2DM patients. Peripheral blood samples were used to determine redox state, by measuring the endogenous antioxidant defense system (superoxide dismutase, SOD; catalase, CAT; glutathione reductase, GRd; glutathione peroxidase, GPx; and glucose-6-phosphate dehydrogenase, G6DP) and markers of oxidative damage (advanced oxidation protein products, AOPP; lipid peroxidation, LPO). Additionally, inflammatory marker levels (IL-1, IL-6, IL-18, and TNF- ), c-miR-21, and c-miR-126 expression were analyzed. T2DM patients showed the highest oxidative damage with increased GSSG/GSH ratios, LPO, and AOPP levels. In both diabetic groups, we found that diminished SOD activity was accompanied by increased CAT and decreased GRd and G6PD activities. Diabetic patients presented with increased relative expression of c-miR-21 and decreased relative expression of c-miR-126. Overall, c-miR-21, SOD, CAT, and IL-6 had high predictive values for diabetes diagnoses. Finally, our data demonstrated that IL-6 exhibited predictive value for VC development in the studied population. Moreover, c-miR- 21 and c-miR-126, along with GPx and AOPP levels, should be considered possible markers for VC development in future studies.University of GranadaEugenio Rodriguez Pascual Foundation ERP-2021CIBERfes (ISCIII, Spain) CB16-10-0023

Understanding the Mechanism of Action of Melatonin, Which Induces ROS Production in Cancer Cells

Reactive oxygen species (ROS) constitute a group of highly reactive molecules that have evolved as regulators of important signaling pathways. In this context, tumor cells have an altered redox balance compared to normal cells, which can be targeted as an antitumoral therapy by ROS levels and by decreasing the capacity of the antioxidant system, leading to programmed cell death. Melatonin is of particular importance in the development of innovative cancer treatments due to its oncostatic impact and lack of adverse effects. Despite being widely recognized as a pro-oxidant molecule in tumor cells, the mechanism of action of melatonin remains unclear, which has hindered its use in clinical treatments. The current review aims to describe and clarify the proposed mechanism of action of melatonin inducing ROS production in cancer cells in order to propose future anti-neoplastic clinical applications.MCIN/AEI, SpainEuropean Commission SAF2017-85903-P ID2020-115112RB-I00Consejeria de Innovacion, Ciencia y Empresa Junta de Andalucia P07-CTS-03135 P10-CTS-5784 CTS-101University of Granada, Spain UCE-PP2017-05Spanish Governmen