Cancer Growth
Para o trabalho final deste ano ando a perceber como é que posso integrar a complexidade da biologia num modelo, ou antes como desenhar um modelo de inspiração biológica que seja equilibrado entre o tempo que tenho para o fazer, a complexidade da biologia e a aproximação aos conceitos da complexidade. Ah! já agora dava jeito que fosse minimamente útil.
Andei a ler alguns papers sobre o desenvolvimento cancerígeno e decidi experimentar algumas ideias num modelo em NetLogo. O Boneco até que é engraçado, mas olhando para o que está por detrás do modelo… Aquilo afinal são umas regras muito básicas… e conseguir mapear aquilo com a realidade seria um esforço infrutífero. Em todo o caso se quiserem ver o modelo a funcionar podem ir ao seguinte link:
Lendo:
Simulation of Multicellular Tumor Spheroids Growth by Cellular Automata with Asynchronous Update.
Branislav Brutovsky, Denis Horvath and Vladimir Lisy
The cellular automata with asynchronous update are used to generate the close-to-circular 2-dimensional objects revealing the desired features, such as the velocity of the growth and the fractal behavior of their contours. The approach enables to reproduce and analyze some of the recent findings in morphometric analysis of real tumors with the possible implications for cancer research. The technique is based on cellular automata paradigm with the transition rules searched for by genetic algorithms.
Tudo atrasado!
Anda tudo parado pelo meu lado do mestrado. Embora tenha um caminho pela frente que mais ou menos vou vislumbrando, tudo o resto parece estar preso a um chão demasiado firme… Tenho que me soltar…
Matemática do Linux
Embora seja o melhor sistema operativo do planeta, a percepção que se tem da utilização e da procura do linux nem sempre é compreendida. O site distrowatch.com possui um ranking das várias distribuições de linux que permite ao utilizador perceber o “momentum” que cada distro vive.
Este ranking é baseado no número de Page Hits e embora não sendo rigoroso quanto à penetração no mercado das várias distros, permite ter uma ideia geral sobre o assunto. Tendo andado a brincar recentemente com leis de escala e leis sem escala, decidi olhar para estes rankings sob a perspectiva da matemática.
UML no Netbeans
E não é que o pessoal do NetBeans até faz uns tutoriais porreiros e avisa o pessoal através da maillist deles?
UML no NetBeans
Modelo Bak-Sneppen
Andámos todos de volta do modelo do Merton, que nem tive tempo para outras coisas, mas agora que a entrega no passado, pus-me a brincar com o modelo Bak-Sneppen, falado na aula de Matemática. Queria ver o boneco a funcionar… e depois de o implementar, não é que funciona?
Para quem quiser experimentar, criei o projecto no NetBeans e podem fazer download do projecto para o correr no vosso computador.
Entropia, Gibbs e Testes de Hipóteses
Incerteza
três tipos de incerteza: a incerteza determinística, em que não são conhecidos os estados que um sistema pode assumir; a incerteza entrópica, em que são conhecidos os estados possíveis, mas não as chances de ocorrência de cada um deles; e a incerteza probabilística, em que são conhecidos não só os estados possíveis mas também a distribuição de probabilidade para eles…
fonte: Rogério Silva de Mattos
Entropia de Shannon
Claude Elwood Shannon
Teoria da Informação
Information Entropy
Measures of Uncertainty: Shannon’s Entropy
Axiomas de Khinchin
Entropia de Rényi
Medidas de Gibbs
from wikipedia (não muito prático)
Princípio da Máxima Entropia
Paper Maximum Entropy: Clearing up Mysteries
Testes de Hipóteses
Thomas Bayes
Thomas Bayes 2
Bayes Theorem (stanford): Uma descrição muito exaustiva do teorema de Bayes juntamente com um conjunto de exemplos muito práticos para entender a formulação.
E já sei como vou ser avaliado…
Já saiu e a avaliação do mestrado é assim:
Por tópicos:
Trabalhos de matemática – 2 Valores (até Maio)
Abril – pág A4 com proposta de trabalho. – 18 valores
- Relatório escrito (11 Junho)
- Modelo MABS (11 Junho)
- Avaliação por juri… (2 a 3 pessoas.)
Agora vai começar a doer… e a fazer suar.
Manter-me focado no problema
Desde o primeiro dia do mestrado que naturalmente ando entusiasmado com o mesmo, acordo a pensar nele, passo o dia a pensar nele e quando chego à cama, bem, tento não pensar muito nele para bem do meu casamento.
Contudo há sempre coisas que nos distraem do mesmo, seja o trabalho, os amigos, os blogs ou o iPhone (tinha que meter isto aqui). Para evitar tais distracções, comecei a tentar arranjar uma lista de soluções para me manter focado no problema.
Explicações para este país, precisam-se!
Num destes dias, no café em frente a minha casa, quando me preparava para pagar, vi uns papeis que estavam a ser distribuídos na caixa. Não sou de olhar para esses papeluchos que se distribuem a quem quiser pegar, mas por algum motivo este chamou-me a atenção. Dizia o seguinte:
EXPLICAÇÕES
MATEMÁTICA, FÍSICA, QUÍMICA
Ensino Preparatório, Secundário e Unviversitário
Recém doutorado em Biotecnologia e Eng. Bioquímica pelo I.S.T. (Instituto Superior Técnico)
Contactos: XXXXX e email@qqrcoisa.com
Fiquei pasmado. Então é assim que um recém doutorado ganha a vida! Fala-se neste país em choque tecnológico, em fomentar o trabalho científico, em tecnologias de ponta, mas a verdade é que nunca ouvi dos nossos dirigentes uma explicação capaz sobre o que verdadeiramente um doutorado faz em Portugal. Na minha ingenuidade pensava que faria investigação, que ajudasse na descoberta de curas para doenças, que implementasse ideias novas na indústria, permitindo-lhe ganhar proveitos extra, no fundo sempre pensei que ajudasse a melhorar a nossa sociedade.
Agora já não me espanto quando ouço que há tantos portugueses a soldo de universidades “estrangeiras”, a fazer furor na comunidade científica “estrangeira” e dizer que voltar a Portugal só quando for de caixão e para meter debaixo da terra bem fundo.
No fim de um café matinal, quando me preparava para um dia que prometia ser produtivo, eis que um papelucho, um simples e reles papel deixado na caixa de um café, conseguiu destruir a esperança que estes acordos com o MIT ou com outro qualquer possam ter algum impacto significativo no desenvolvimento do país. Pelos vistos, e chamem-me crédulo se quiserem, estudar 12 anos, seguidos de 5 de licenciatura e outros 4 de doutoramento (partindo do pressuposto que se saltou o mestrado), ou seja 21 anos de estudo, serve em Portugal para se dar EXPLICAÇÕES. Alguma coisa está errada nisto tudo, mas se calhar só eu é que penso assim… se calhar é mesmo para isso que um doutorado serve.
E assim começa mais uma semana, doutor.
Ano novo, metodologias nem por isso…
Começou 2007 e claro que as boas vontades para trabalhar nas ditas férias de natal não passaram disso mesmo, boas vontades. Assim, tudo está atrasado, como se de repente qual gaulês o céu se preparasse para nos cair na cabeça. Amanhã é dia de entrega da cadeira de metodologias de investigação e o trabalho está… ou melhor, não está. Que raiva. O bolo rei, as rabanadas e os chocolates tem uma propriedade fantástica que é a de provocar o esquecimento. Uma pessoa relaxa, deixa o trabalho para depois e como qualquer bom engenheiro deixa tudo para a última noite, faz uma directa e espera que ninguém repare nas incogruências do projecto que vai apresentar.
Em todo o caso, voltemos ao trabalho e Um Bom 2007 para todos.
UPDATE: Ufa, já está entregue…
Exemplo RepastPy – Mutação Celular
O desenvolvimento de modelos com o RepastPy é simples e rápido, mesmo para quem não esteja dentro da linguagem Java. A utilização do RepastPy para desenvolver modelos de base mostra a potencialidade desta ferramenta permitindo implementar um modelo em relativamente pouco tempo, exportando posteriormente para ficheiros de Java que podem ser importados noutros projectos.
Para ilustrar a utilização do RepastPy criei uma pequena simulação onde se ilustram alguns conceitos do RepastPy. Neste modelo temos um espaço bidimensional (100×100) completamente preenchido por agentes (células). As regras desta simulação são explicadas seguidamente:
Células:
- Cada célula em cada geração é de um determinado tipo.
- A sua representação na grelha é feita numa escala de cinzento, sendo que cada cinzento representa um tipo de célula diferente.
- As células não nascem nem morrem. Apenas mudam de tipo a cada iteração.
Espaço:
- O espaço (100×100) está completamente preenchido por células distribuídas aleatoriamente.
- Inicialmente o tipo de cada célula é definido aleatoriamente a partir de um conjunto de valores possíveis definidos por dois parâmetros.
Evolução:
- A cada passo (step) do modelo, cada célula vai mudar de tipo, seleccionando uma célula da sua vizinhança de Moore (8 células vizinhas) e copiando para si o tipo da célula escolhida.
- Existe um parâmetro de mutação (probabilidade) que permite definir se a célula vai sofrer uma mutação nessa geração. Caso assim seja, a célula em vez de copiar um tipo de uma célula vizinha, vai aleatoriamente mutar para um qualquer tipo do intervalo de tipos possíveis definido no arranque do modelo.
Como experimentar o modelo:
Pré-requisitos:
- Ter o Java instalado no seu computador – Pode fazer download do Java a partir do site da Sun.
- Caso seja utilizador windows, deve ter também o .NET Framework 1.1 instalado.
Instalação:
- A partir do site do Repast, faça download do Repast 3.1 e instale-o.
Correr o modelo:
- Abra o RepastPy e abra o modelo cell_mutation. Compile (bandeira azul do menu) e Corra (bandeira verde do menu) o modelo.
Exemplo:
- Se tudo correr bem deve ter um modelo que se comporte de forma semelhante à imagem seguinte que mostra o início e o estado da simulação ao fim de aproximadamente 1000 iterações.
Modelo CarryDrop
Seguindo o exemplo Carry Drop criado por John T. Murphy da universidade do Arizona fiz uma apresentação numa aula de sociologia sobre o modelo. O modelo é excelente para quem se quiser iniciar no Repast uma vez que permite que passo a passo se possa aprender os funcionamento da biblioteca.
pdf: [CarryDropModel]
Metodologias de Investigação
Quase todos os cursos as tem, quase todos as odeiam e ninguém consegue fugir delas. Nomeadamente ninguém consegue fugir à construção de um projecto se efectivamente pretender continuar com o trabalho de produção de tese.
Contudo a cadeira de Metodologias de Investigação sofre de um problema, comum a muitas cadeiras horizontais: Na sua generalidade dispersa-se por áreas e assuntos que são de pouco interesse para os intervinientes de uma área científica específica e transformam esta cadeira numa especie de matemática à qual ninguém pode fugir, mas da qual todos receiam os piores resultados.
Na minha opinião esta cadeira faria sentido se fosse mais balizada dentro dos cursos de mestrado em que é leccionada, funcionando como uma cadeira de acompanhamento do aluno, funcionando como ferramenta de desenvolvimento e evolução. Acho que metodologias de investigação é por aquilo que se propõe uma cadeira excelente para ser considerada uma cadeira prática e não uma cadeira teórica como é apresentada comumente.
Nota: dentro de 15 dias tenho que apresentar um pré-projecto de tese, na cadeira de MI.
Ciências da Complexidade
Talvez o mais complicado deste curso seja definir o que é. Sendo plural, ciências, parece ainda não se constituir como uma disciplina, mas contudo a existência do curso seja já sintomático que as ciências da complexidade caminham para ciência da complexidade e cada vez mais se tornem autónomas e com um corpo de investigadores próprios. Mas as ciências da complexidade são também um novo paradigma da investigação científica em que cada vez menos clássico, o trabalho de investigação vive num turbilhão de disciplinas onde o todo não é igual à soma das partes. A chamada interdisciplinaridade.
Nesta aventura a que me propuz talvez o primeiro grande desafio seja conseguir colocar de forma simples o que afinal é isto de ciências da complexidade. É uma tarefa para dois anos, para muitas noites sem dormir, para muitas ideias geniais (mesmo que depois sejam grandes disparates), é o tornar a ser criança, libertar o espirito dos preconceitos e absorver novas formas de pensar e ver o mundo.
É afinal a aventura do conhecimento.
