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人造生命_

作者:admin 发布:2018-10-11 01:34 | 点击数:
弗拉基米尔·格奥尔吉耶维奇·红“提出将这一区别推广到任何过程的建模中,从而导致对”过程 - 我们所知道的过程“和”过程 - 尽可能地过程“的更一般的区分。 ] 基于硬件的人工生命主要由机器人组成,也就是说,自动引导机器能够自行完成任务。 黑盒模型是完全非机械的。它们是现象学的,忽视了复杂系统的组成和内部结构。我们无法调查这种非透明模型的子系统的相互作用。复杂动态系统的白盒模型具有“透明墙”,并直接显示了底层机制。在动态系统的微观,中观和宏观层面上的所有事件都可以在其白盒模型演变的各个阶段直接看到。在大多数情况下,数学建模者使用沉重的黑盒数学方法,这种方法不能产生复杂动态系统的机械模型。灰箱模型是中间的,并将黑箱和白箱方法结合起来。 生物通常由预定义和固定的行为构建,这些行为由变异的各种参数控制。也就是说,每个有机体都包含数字或其他有限参数的集合。每个参数以明确的方式控制生物体的一个或多个方面。 这些模拟具有使用神经网络或接近导数进行学习和成长的生物。强调通常,虽然不总是,更多的是学习而不是自然选择。 人造生命的建模哲学与传统建模极为不同,它不仅研究“我们所知道的生命”,而且还研究“生命即将成为现实”[8]。 单个模块被添加到一个生物。这些模块直接通过硬编码进入模拟(腿类型A增加速度和新陈代谢)或间接通过生物模块之间的紧急交互(腿类型A上下移动)来修改生物的行为和特征频率为X,与其他腿交互产生运动)。通常,这些模拟器强调用户创建以及突变和进化的可访问性。 目前,人们普遍接受的生活定义并不认为目前的alife模拟或软件是活的,它们并不构成任何生态系统演化过程的一部分。然而,关于人造生命潜力的不同观点已经出现: 基于生物化学的生命在合成生物学领域得到了研究。它涉及例如合成DNA的创造。术语“湿”是术语“湿件”的扩展。 人工生命研究人造环境中生命系统的基本过程,以便更深入地了解定义此类系统的复杂信息处理过程。这些主题非常广泛,但通常包括进化动力学,集体系统的新兴特性,仿生学,以及关于生命本质哲学和艺术作品中使用逼真属性的相关问题。 人工生命(通常缩写为ALife或A-Life)是一个研究领域,研究人员通过使用计算机模型,机器人技术和生物化学的模拟来研究与自然生命,其过程及其进化有关的系统[1]。该学科于1986年由美国理论生物学家克里斯托弗兰顿命名。[2]有三种主要的alife,[3]以他们的方法命名:soft,[4]来自软件;很难,[5]来自硬件;并从生物化学湿。人工生命研究人员通过试图重现生物现象的各个方面来研究传统生物学。[6] [7] 复杂系统的白盒模型的创建与建模主题的先验基础知识的必要性的问题相关联。确定性逻辑元胞自动机是白盒模型的必要条件,但不是充分条件。白盒模型的第二个必要前提是存在所研究对象的物理本体论。白盒建模代表了一种自动的超逻辑推理,它基于第一个原则,因为它完全基于主体的确定性逻辑和公理理论。白盒建模的目的是从基本公理中推导出关于所研究对象的动力学更详细,更具体的机制知识。在创建白盒模型之前,必须先建立一个内在的公理系统,然后根据任意的逻辑规则将白盒类型的元胞自动机模型与元胞自动机模型区分开来。如果细胞自动机规则还没有根据主体的第一原则制定,那么这种模型可能与实际问题的相关性较弱[12]。 复杂系统的数学模型有三种类型:黑盒子(现象学),白盒子(基于第一原理的机械论)和灰盒子(混合了现象学和机械学模型)[11] [12]。在黑盒模型中,复杂动态系统的基于个体的机制仍然隐藏起来。 Alife有过一段有争议的历史。约翰梅纳德史密斯在1994年批评某些人造生命工作是“无事实的科学”[16]。 传统的生物系统模型将着重于捕获其最重要的参数。相比之下,alife建模方法通常会试图破译生活中最简单和最普遍的原则,并在模拟中实现它们。仿真然后提供分析新的和不同的逼真系统的可能性。 基于程序的模拟包含具有复杂DNA语言的生物体,通常是图灵完整的。这种语言通常是计算机程序的形式,而不是实际的生物DNA。装配衍生物是最常用的语言。当代码执行时,有机体会“生存”,并且通常有各种允许自我复制的方法。突变一般是作为代码的随机变化来实现的。细胞自动机的使用是常见的但不是必需的。另一个例子可能是人工智能和多代理系统/程序。 这是人造生物/数字有机体模拟器的列表,由生物定义的方法组织。

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