ALGORÍTIMO: Qual sua aplicação na Biologia?

Bom, se você veio para a Ciências Biológicas tentando fugir da matemática e da lógica, você cometeu um grande erro, pois elas estão completamente ligadas à Biologia. Uma ferramenta matemática muito utilizada na Biologia é o Algorítimo. 

Al Khwarizmi (820 AD)

A palavra "algoritmo" vem do nome do grande matemático persa Al Khwarizmi (cerca de 820 AD), que introduziu no Ocidente a notação decimal e ensinou as regras básicas dos cálculos relacionados. O conceito de algoritmo é historicamente ligada à manipulação digital, mas ele gradualmente expandido para cobrir objetos cada vez mais complexos como textos, imagens, fórmulas lógicas, objetos físicos, etc.

A principal função dos algoritmos é permitir desempenho otimizado de processos repetitivos, principalmente através da formalização e descrição das sequências lógicas em um nível mais abstrato, e, portanto, de forma mais geral. Eles, portanto, estendem-se a áreas cada vez mais numerosas e inesperadas. Esta generalização tem acompanhado o desenvolvimento de linguagens de programação desde os anos 60, que hoje permitem a manipulação de estruturas e objetos com propriedades e comportamentos semelhantes aos do mundo comum. Sua relação com as camadas mais profundas do processamento de dados é fornecida posteriormente pelo compilador, de forma transparente para o programador e designer de algoritmos.

Em genética, por exemplo, o algorítimo pode ser uma ferramenta bastante eficaz. 

Algoritmos Genéticos (AGs) são algoritmos de otimização global, baseados nos mecanismos de seleção natural e da genética. Eles empregam uma estratégia de busca paralela e estruturada, mas aleatória, que é voltada em direção ao reforço da busca de pontos de "alta aptidão", ou seja, pontos nos quais a função a ser minimizada (ou maximizada) tem valores relativamente baixos (ou altos).

Inicialmente, é gerada uma população formada por um conjunto aleatório de indivíduos que podem ser vistos como possíveis soluções do problema. Durante o processo evolutivo, esta população é avaliada: para cada indivíduo é dada uma nota, ou índice, refletindo sua habilidade de adaptação a determinado ambiente. Uma porcentagem dos mais adaptados são mantidos, enquanto os outros são descartados (darwinismo). Os membros mantidos pela seleção podem sofrer modificações em suas características fundamentais através de mutações e cruzamento (crossover) ou recombinação genética gerando descendentes para a próxima geração. Este processo, chamado de reprodução, é repetido até que uma solução satisfatória seja encontrada.

Embora possam parecer simplistas do ponto de vista biológico, estes algoritmos são suficientemente complexos para fornecer mecanismos de busca adaptativo poderosos e robustos.