2015. április 18., szombat

Önmagukat tökéletesítő algoritmusok


Önmagukat tökéletesítő algoritmusokkal fejlődtek ki ezek a lények, amelyek egy virtuális világban kapott feladat megoldására specializálódtak és végzik el azokat generációról-generációra egyre jobban. A mechanizmus viszonylag egyszerű: sok kis különbséggel bíró objektum kerül be egy virtuális térbe, ahol a teljesítményüket megmérjük egy bizonyos szempontból (például milyen gyorsan tud mozogni). Ezután szaporodhatnak olyan módon, hogy  a magasabb pontszámot elérőknek több utódja van, illetve a két szülő algoritmusának keverékéből jön létre az utód + egy kis random változás. A szaporodást követően eltűnik a szülői generáció, az utódok versenyeznek és így tovább. Párszáz generáció után olyan megoldások is megszületnek a feladat elvégzésére, amilyet az ember talán nem is lett volna képes kitalálni.


Ezt az eljárást egyébként nem csak ilyen lények tervezésére használják, hanem szoftverbugok javítására, repülőgép-tervezésre, gyógyszerkutatásra és hasonló finom optimalizációt követelő feladatokra is. Genetikus prgramozás az eljárás neve.

A valódi evolúció lényegében ugyanezen alapelvek szerint működik: életképesség szerint versenyeznek az egyedek, és a sikeresebbek jó eséllyel több utód felnevelésére lesznek képesek. A szülők genetikai anyagának keverékéből jön létre a következő nemzedék apróbb módosulásokkal. Néhány ezer generáció alatt akár lényeges változások itt is lejátszódhatnak (viszonyítás képpen körülbelül ennyi ideje pusztult ki a Neandervölgyi ember). A fejlődés üteme nem lineáris, inkább lépcsőzetes lassú időszakokkal és kisebb-nagyobb ugrásokkal. Ez a jelenség szintén jellemző a szoftveres szimulációkra és a valóságra is.

Virtuállatok

"A Digitális Biota (önkéntes) önreplikáló, független programok, melyek számítógépes vírusokban és férgekben, mesterséges élet programokban, sejtautomatákban, genetikai algoritmusokban, és egyetemes adaptív hálózatokban testesülhetnek meg" - olvasható a honlapon. A környezetükkel interaktív viszonyban álló "lények" élnek és meghalnak, szaporodásra és mutációra szintén képesek. Általában bonyolult evolúciós folyamatokon mennek keresztül. A bióták különös szerzetek, fizikai jellegük nehezen ragadható meg - telejelenlétet biztosító eszközök, például robotok belsejébe is telepíthetők.


Evolúciót másol a kert

De egyelőre (leginkább) 2D-s vagy 3D-s, számítógép által generált képek, esetleg animációk, melyek az organizmus funkcióit és képességeit ábrázolják. Ők lakják be a NerveGarden projekt meseszép, valószerűtlenül tiszta színekben pompázó kertjeit. Egy virtuális terráriumban, "együttműködésen alapuló ALife laboratóriumban" járunk. A bióták dinamikussá formálják a mozdulatlan terepet, élet születik az élettelenből. E fura létezők egyébként nemcsak állatkák, hanem fák, bokrok, virágok, stb. is lehetnek. A magokat a felhasználó veti el.

A kert algoritmikus növények állandó fejlődésben, örök mozgásban lévő rendszere, a biológiai modellt utánzó, sőt, annál látványosabb, álomba illő világot szimuláló ökológiai rendszer, működési elve, akárcsak Thomas Ray nevezetes Tierra Hálózatáé, az evolúción alapul, azt kopírozza. Önszerveződés, emergencia, komplexitás a legfőbb jellemzők. A bonyolult folyamatok végkimenetelét, a kiválasztódás, a verseny győzteseinek kilétét maguk a tervező-szervezők se tudhatják előre.

A NerveGarden ötlete egy 1995-ös, Palo Altóban megtartott, a nanotechnológiáról szóló konferencián született, nevezetesen akkor, amikor Todd Goldenblaum bemutatott egy, nanogépezetet ábrázoló VRML-munkát, az avatárákról később egész könyvet író Bruce Damer pedig egy neurálisháló-szerkezetet (Nerves). Összebarátkoztak, és elkezdtek együtt dolgozni, melynek a Biota.org lett az eredménye.

Távkertből jött az inspiráció

A NerveGardent pedig az 1995-ös SIGGRAPH-on bemutatott, a hálózati felhasználóknak egy (többek között) növényi magokat elültető robotkar feletti kontrollt biztosító USC Telegarden, valamint (a Tierra Hálózat mellett) Karl Sims (szintén evolúciós modellt követő) 3D-s virtuális teremtményei, illetve Chris Langton munkái inspirálták.

Az alkotók arra számítanak, hogy a Digitális Biota hamarosan olyan forradalmi változásokon megy keresztül, mint az evolúció Cambrium-kori, számtalan új életforma térnyerésével jellemezhető "robbanása". Úgy vélik, a leggazdagabb, a legdinamikusabb kiválasztódási feltételeknek megfelelő ökorendszerek az avatárák által lakott, több-felhasználós virtuális világok.

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése