Что такое искусственная жизнь?

Искусственная жизнь - это общий термин, используемый для обозначения попыток человека создать системы с жизненными свойствами, которыми обладают все биологические организмы, такие как самовоспроизводство, гомеостаз, адаптивность, мутационные изменения, оптимизация внешних состояний и так далее. Этот термин обычно ассоциируется с искусственной жизнью, основанной на компьютерном моделировании, и предпочитается робототехнике из-за простоты перепрограммирования, недорогого оборудования и большего пространства для разработки. Термин «искусственная жизнь», часто сокращаемый до «alife» или «a-life», был первоначально придуман ученым-программистом Кристофером Лэнгтоном на Международной конференции по синтезу и моделированию живых систем в Лос-Аламосской национальной лаборатории в 1987 году.

Проекты искусственной жизни можно рассматривать как попытку обобщить феномен жизни, задавая вопросы типа «как бы выглядела жизнь, если бы она развивалась в радикально разных физических условиях?», «Какова логическая форма всех живых систем?» или "какая простейшая из возможных живых систем?"

Как и многие другие увлекательные темы, связанные с информатикой, искусственная жизнь была впервые изучена и популяризирована Джоном фон Нейманом. В конце 40-х годов он выступил с лекцией «Общая и логическая теория автоматов», в которой были представлены теоретические объекты, называемые автоматами, конечные автоматы, которые претерпели преобразования, основанные на четко определенных правилах, интегрирующих внутреннюю и внешнюю информацию. Фон Нейман разработал такие автоматы с высокой степенью детализации, используя только графическую бумагу и карандаш - его ранние автоматы были представлены в виде ячеек, подвергающихся изменениям состояния на бесконечной двумерной сетке. В последние дни фон Нейман работал над клеточными автоматами и его теориями самореплицирующихся машин, разрабатывая первые формальные клеточные автоматы вместе со Станиславом Уламом в 1950-х годах.

В последующие десятилетия клеточные автоматы и искусственная жизнь входили и выходили из моды. Основные моменты включают игру жизни профессора Кембриджа Джона Конвея, простой клеточный автомат, который легко объяснить и запустить на любом компьютере, и открытие Института Санта-Фе, академического учреждения, уделяющего значительное внимание искусственной жизни.

В 2002 году, основываясь на более чем десятилетней интенсивной работе, британский математик и физик элементарных частиц Стивен Вольфрам опубликовал весомый и противоречивый том «Новый вид науки», книгу, наполненную изображениями клеточных автоматов и объяснениями того, как они могут якобы объяснить некоторые из самых основных базовых моделей в мире. Он описал свою собственную книгу как десятилетия раньше ее времени, но у нее столько же, если не больше, критиков, чем сторонников.

Искусственная жизнь - все еще очень новая дисциплина, она была основана только в конце 1980-х годов и все еще находится в стадии разработки. Как и другие новые области, это было предметом некоторой критики. Основываясь на своей абстрактной природе, искусственная жизнь потребовала времени, чтобы быть понятой и принятой мейнстримом; статьи по этой теме только недавно были опубликованы в таких выдающихся научных публикациях, как « Природа и наука» . Как и в любой новой дисциплине, исследователям нужно время, чтобы выбрать наиболее плодотворные пути исследований и перевести свои выводы в термины, которые другие ученые и непрофессионалы могут понять и оценить. Область искусственной жизни, похоже, будет расти, поскольку стоимость вычислительной мощности продолжает падать.