什么是人工生命?(artificial life?)

人工生命是一个笼统的术语,用来指人类试图建立具有所有生物有机体都具有的逼真特性的系统,如自我繁殖、内环境稳定、适应性、突变变异、外部状态优化等。该术语通常与基于计算机模拟的人工生命有关,由于其易于重新编程、廉价硬件和更大的设计探索空间,因此比机器人更受欢迎。“人工生命”一词通常缩写为“alife”或“a-life”,最初由计算机科学家克里斯托弗·兰顿于1987年在洛斯阿拉莫斯国家实验室举行的生物系...
Artificial life was first studied and popularized by John von Neumann.

人工生命是一个笼统的术语,用来指人类试图建立具有所有生物有机体都具有的逼真特性的系统,如自我繁殖、内环境稳定、适应性、突变变异、外部状态优化等。该术语通常与基于计算机模拟的人工生命有关,由于其易于重新编程、廉价硬件和更大的设计探索空间,因此比机器人更受欢迎。“人工生命”一词通常缩写为“alife”或“a-life”,最初由计算机科学家克里斯托弗·兰顿于1987年在洛斯阿拉莫斯国家实验室举行的生物系统综合与模拟国际会议上提出。。

人工生命项目可以被认为是试图概括生命现象,提出这样的问题:“如果生命在完全不同的物理条件下进化,它会是什么样子?”,“所有生命系统的逻辑形式是什么?”,或者“最简单的生活系统是什么?”

和许多其他与计算机科学有关的有趣话题一样,人工生命最初是由约翰·冯·诺依曼研究和推广的。在40年代末,他发表了一篇题为“自动机的一般和逻辑理论”的演讲,介绍了称为自动机的理论对象,即状态机,它根据集成内部和外部信息的定义良好的规则进行转换。冯·诺依曼(Von Neumann)只使用了画纸和铅笔,非常详细地开发了这种自动机——他的早期自动机被表示为无限二维网格上经历状态变化的细胞。在他最后的日子里,冯·诺依曼致力于细胞自动机和他的自我复制机器理论,在20世纪50年代与斯坦尼斯劳·乌拉姆一起开发了第一个正式的细胞自动机。。

在接下来的几十年里,细胞自动机和人工生命时起时落。亮点包括剑桥大学教授约翰·康威(John Conway)的《生命游戏》(Game of Life),这是一种简单的细胞自动机,可以在任何计算机上轻松解释和运行,以及圣达菲研究所(Santa Fe Institute)的成立。圣达菲研究所是一家专注于人工生命的学术机构。

2002年,英国数学家和粒子物理学家斯蒂芬·沃尔夫拉姆(Stephen Wolfram)在十多年紧张工作的基础上,出版了一本有分量、有争议的巨著《一种新的科学》。这本书充满了细胞自动机的图片,并解释了它们如何解释世界上一些最基本的基本模式。他形容自己的书比它的时代早了几十年,但它的批评者和支持者一样多,如果不是更多的话。

人工生命仍然是一门非常新的学科,直到20世纪80年代末才成立,目前仍处于发展阶段。与其他新领域一样,它也受到了一些批评。基于其抽象性,人工生命需要时间才能被主流理解和接受;关于这一主题的论文直到最近才发表在《自然》和《科学》等著名科学出版物上。与任何新学科一样,研究人员需要时间来选择最富有成效的研究路径,并将他们的发现转化为其他科学家和外行能够理解和欣赏的术语。随着计算能力成本的持续下降,人工生命领域似乎即将发展。。

  • 发表于 2022-02-08 18:41
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  • 分类:科学

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