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Künstliches Leben, oft bekannt als A-Life oder alife, ist eine Computersimulation des Lebens, die häufig zur Erforschung von Schlüsselaspekten biologischer Systeme (wie Evolution und adaptives Verhalten) verwendet wird. Langton definierte künstliches Leben als „das Leben, wie wir es kennen, innerhalb des größeren Bildes des Lebens, wie es sein könnte“. Diese Idee brachte Forscher zusammen, die sich für Computersimulationen adaptiver und selbstorganisierender Systeme aus verschiedenen Bereichen interessieren, darunter Biologie, Wirtschaftswissenschaften, Sozialwissenschaften und physikalische Chemie.
Irdisches Leben
Das irdische Leben ist immens kompliziert. Verschiedene Chemikalien werden verwendet, um Millionen verschiedener Arten zu erschaffen, die auf vielfältige Weise interagieren. Es ist eine Herausforderung, das, was dem Leben als allgemeines Phänomen zugrunde liegt, von dem zu trennen, was nur ein Zufall der Entstehung des Lebens auf der Erde ist, oder allgemeine Prinzipien des biologischen Designs aus den verworrenen Feinheiten des Lebens zu extrapolieren. Es gibt keine außerirdischen Ökosysteme, mit denen man sie vergleichen könnte, oder eine Methode, um die Evolutionsuhr zurückzudrehen, um zu beobachten, welche Merkmale immer auftreten. Durch die Nachahmung natürlicher Prozesse in Computern möchte A-life Licht in diese Frage bringen. Es ist oft möglich, etwas über die grundlegende Natur des Lebens zu lernen, indem man stark vereinfachte künstliche «Aliens» entwickelt und ihr Wachstum und Verhalten mit der tatsächlichen Biologie vergleicht.
Computer, Automaten und Spekulation
Etwas, das Wissenschaftler und Künstler seit langem gleichermaßen daran interessiert, Kohärenz im Bereich des A-Lebens zu finden. Frühe Versuche, künstliches Leben zu erschaffen, konzentrierten sich auf den Bau von Automaten, die Lebewesen ähnelten und scheinbar selbstständig funktionierten, nachdem sie in Bewegung gesetzt wurden. Die ersten Versuche wurden von Archytas von Tarentum (400–350 v. Chr.) und Heron von Alexandria (1. Jahrhundert u. Z.) unternommen, gefolgt vom arabischen Erfinder al-Jazari (ca. 1206) und wurden von mehreren anderen im Westen fortgesetzt, darunter die Der französische Erfinder Jacques de Vaucanson im 18. Jahrhundert. The Modern Prometheus (1818) der englischen Autorin Mary Wollstonecraft Shelley, das Roboterkonzept in R.U.R. (1920) und die rückkopplungsgetriebenen Kunstwerke der Kybernetikbewegung in den 1950er Jahren und darüber hinaus sind Beispiele dafür, wie Spekulationen über die Natur des Lebens trotz eines Rückgangs der Automatenproduktion im 19.
Derzeit A-Leben
Wie Mary Shelley wollen zeitgenössische A-Life-Forscher wissen, woraus das Leben besteht. Was ist für seine Existenz und Verbreitung erforderlich? Wie kann die Kombination von Genen und Umwelt zu komplexen lebenden Organismen führen? Mit welchen Methoden reagieren Lebewesen auf Veränderungen in ihrer Umwelt und passen sich ihnen sofort und im Laufe der Zeit an?
Der genetische Algorithmus
Der genetische Algorithmus ist ein beliebtes Rechenmodell für diese Art von Forschung, bei dem ein der natürlichen Selektion ähnlicher Prozess verwendet wird, um schrittweise einfache Symbollisten zu verbessern, die die Gene darstellen, die zur Definition einer künstlichen Kreatur (oder einer nützlicheren Struktur wie eines Flugzeugs) erforderlich sind Flügel). Der A-Life-Forscher ist in der Regel mehr daran interessiert zu verstehen, warum genetische Algorithmen gelegentlich schief gehen – zum Beispiel kann eine Bevölkerung einer „Sackgasse“ folgen, die niemals zu einer wirklich optimalen Lösung mutieren kann – und was getan werden muss, um dies zu verhindern dies nicht passiert. Genetische Algorithmen können herausfordernde praktische Probleme lösen. Dann ist es möglich, tatsächliche Evolutionsprozesse zu untersuchen, um zu sehen, ob diese Ideen der Informatik irgendwelche neuen biologischen Entdeckungen offenbaren.
Fazit
In Wirklichkeit sind viele Modelle erforderlich, von denen jedes einen anderen Aspekt des untersuchten Gegenstands oder Systems darstellt, um ihn vollständig zu verstehen. Zusammengenommen könnten die Modelle eine genauere Darstellung des tatsächlichen Dings oder Systems oder zumindest ein gründlicheres Wissen darüber liefern. Der Welle-Teilchen-Dualismus, bei dem angenommen wird, dass Licht sowohl Wellen- als auch Teilchenfunktionen enthält, wird durch den Welle-Teilchen-Dualismus veranschaulicht, der durch das Welle-Teilchen- und das Teilchenmodell des Lichts beschrieben wird. Die beiden Modelle für diese Theorien wurden jedoch im frühen 20. Jahrhundert als komplementär erkannt, mit dem Verständnis, dass Teilchen wie Wellen wirken. Diese Entwicklung hat die Entdeckungen auf dem Gebiet der Quantenmechanik immens unterstützt.