Simulación de modelos computacionales mediante computación con plásmidos

Abstract

[ES] Este Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo principal demostrar que la computación con plásmidos constituye un modelo de computación completo, capaz de simular máquinas de registros y, por ende, máquinas de Turing. Para ello, se desarrollan librerías que permiten la simulación de sistemas P con plásmidos y se implementa un compilador que transforma código de máquina de registros en sistemas P equivalentes. Además, se presenta un simulador con una interfaz gráfica que facilita la visualización y ejecución de estos sistemas. Finalmente se valida la efectividad del simulador con diferentes casos de prueba.

Este trabajo no solo amplía el entendimiento de los modelos de computación, sino que también abre nuevas posibilidades en el ámbito de la biocomputación, aprovechando las capacidades únicas de los plásmidos para realizar operaciones complejas de manera eficiente y a escala molecular.

[EN] The main objective of this Final Year Project is to demonstrate that plasmid computing constitutes a complete model of computation capable of simulating register machines, and thus Turing machines. To achieve this, libraries are developed that allow the simulation of P systems with plasmids, and a compiler is implemented that transforms register machine code into equivalent P systems. Additionally, a simulator with a graphical interface is presented to facilitate the visualization and execution of these systems. Finally, the effectiveness of the simulator is validated with various test cases.

This project not only expands the understanding of computational models but also opens new possibilities in the field of biocomputation, leveraging the unique capabilities of plasmids to perform complex operations efficiently and at the molecular scale.

[CA] Aquest Treball de Fi de Grau té com a objectiu principal demostrar que la computació amb plàsmids constitueix un model de computació complet, capaç de simular màquines de registres i, per tant, màquines de Turing. Per a això, es desenvolupen llibreries que permeten la simulació de sistemes P amb plàsmids i s’implementa un compilador que transforma codi de màquina de registres en sistemes P equivalents. A més, es presenta un simulador amb una interfície gràfica que facilita la visualització i execució d’aquests sistemes. Finalment, es valida l’efectivitat del simulador amb diferents casos de prova. Aquest treball no només amplia l’enteniment dels models de computació, sinó que també obre noves possibilitats en l’àmbit de la biocomputació, aprofitant les capacitats úniques dels plàsmids per realitzar operacions complexes de manera eficient i a escala molecular.