Multiobjective optimization in models of synthetic and natural living systems

Resumen

Esta tesis estudia una serie de fenómenos de diferentes campos desde el punto de vista de la optimización. Los problemas estudiados suelen imponer a sus soluciones una serie de requisitos que se contradicen entre sí, y que, por lo tanto, no pueden ser del todo satisfechos. De este tipo de conflictos emerge una complejidad notable. La teoría de Pareto optimalidad trata, en efecto, sobre la optimización de varios objetivos contradictorios. Este es el marco teórico seleccionado para estudiar la mayoría de los problemas. En esta tesis se muestra cómo las propiedades matemáticas de los diseños Pareto óptimos afectan de manera universal a sistemas complejos muy diversos. Las implicaciones en cada fenómeno concreto son discutidas. Se presta especial atención a la optimización de redes complejas, a las características óptimas de posibles códigos de comunicación, y al compromiso que emerge entre estructuras biológicas complejas frente a la eficiencia en la replicación impuesta por la selección Darwiniana.