Vida Artificial. Un enfoque desde la Informática Teórica - La fundación de la Vida Artificial

12 - La fundación de la Vida Artificial

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Monografía creado por Blanca Cases. Extraido de: http://www.publispain.com/supertutoriales
30 de Noviembre de 1999
En 1984, cuando fue fundado el Instituto de Santa Fe, entidad privada dedicada a la enseñanza superior e investigación interdisciplinar en Sistemas Complejos. La Vida Artificial es un área de investigación de reciente creación dentro del terreno más amplio de los Sistemas Complejos. El rito fundacional se celebró en los Estados Unidos en Septiembre de 1987, con sede en el Laboratorio Nacional Los Alamos de Santa Fe, Nuevo México. El nombre de este evento fue "Interdisciplinary Workshop on the Synthesis and Simulation of Living Systems", también conocido como ALIFE I, y su gestor el investigador Christopher Langton. Dicho evento, que inaugura oficialmente la Vida Artificial como área independiente de investigaci6n, fue apoyado por el "Center of Nonlinear Studies", el "Santa Fe Institute" y "Apple Computer Inc". Allí se dieron cita científicos dispersos procedentes de diversas disciplinas como la biología, informática, física, filosofía y antropología. Tras la segunda edición tomó carácter de congreso bienal. En Mayo de 1996 se celebró en Japón ALIFE IV.

La siguiente definición de Vida Artificial se debe a Ch. Langton (LAN90),

"... es el campo de estudio dedicado a la comprensión de la vida, intentando abstraer los principios dinámicos fundamentales que subyacen a los fenómenos biológicos, y recreando esas dinámicas en otros medios físicos -tales como ordenadores- haciéndolos accesibles a nuevos tipos de manipulación experimental y de pruebas."

Podemos apuntar algunas causas del nacimiento de la Vida Artificial como campo específico:

-Las grandes posibilidades prácticas de la Biología. que inducen la necesidad de una Biología Teórica con leyes universales. Se trata de determinar las características que definen a los procesos vivos independientemente de la materialidad terrestre. Es decir, definir la vida tal y como podría ser en otra materialidad (), e investigar los mecanismos bioquímicos que hacen emerger "lo vivo" como un fenómeno no reducible a las partes.

-Los progresos en la teoría matemática de los Sistemas Dinámicos. La Caracterización de ciertos comportamientos caóticos que se producen en los sistemas dinámicos no lineales realizada en los años 80 lleva a interesarse por el análisis de la dinámica cualitativa de los sistemas que presentan patrones emergentes complejos, es decir, que alcanzan configuraciones que no son absolutamente regulares ni absolutamente caóticas.

-Nuevas necesidades y posibilidades en el campo de la robótica. Como la exploración espacial, trabajos penosos, cooperación en cuadrillas, etc. El radical empequeñecimiento de los procesadores permite construir pequeños robots dotados de autonomía, que imitan conductas animales, individuales y colectivas. Se puede así estudiar las conductas adaptativas y la cognición desde la perspectiva de la corporeidad, cuestionando a la Inteligencia Artificial (
).

-Nueva crisis del Software. Los ordenadores crecen exponencialmente en velocidad de proceso y capacidad de memoria decreciendo en tamaño (), lo que que hace posible la distribución distribuida de información y su procesamiento. El espectacular avance de la conectividad lleva a la creación de espacios On-line, como Internet, que están adquiriendo verdadera importancia y significado social. Estos son sistemas complejos que plantean nuevos problemas de procesamiento de información y que requieren nuevos lenguajes. Los sistemas biológicos son una referencia importante, ya que sistemas como un hormiguero o un ecosistema pueden ser entendidos y servir de inspiración a para construir sistemas informáticos capaces de resolver problemas

La Vida Artificial se ha ocupado de los siguientes temas:

-Procesos dc nivel prebiótico, o de los mecanismos bioquímicos y evolutivos que llevan a la aparición de la célula. Los elementos al nivel bioquímico son proteínas, lípidos, carbohidratos y sus combinaciones forman un número tal que la organización de la célula viva tiene probabilidad casi cero. Se ha intentado explicar el surgimiento de la célula (MGR84) mediante modelos como la autopoyesis, desarrollado por Maturana y Varela, que sitúa el punto de partida para la evolución de la célula en los procesos de formación de membrana que permiten el flujo energético y que surja un metabolismo. Otros modelos se basan en la auto-organización de unidades autorreplicantes involucradas en procesos autocatalíticos, es decir, en los que el producto creado acelera el proceso de producción, y produce unidades cada vez más complejas.

-Procesos al nivel celular: El fenómeno de la auto-reproducción celular es el que ha ocupado a la Vida Artificial, ya desde su origen remoto en el planteamiento del autómata autorreplicativo de von Neumann. Christoffer Langton es el autor que, siguiendo la línea de von Neumann, más ha estudiado los autómatas celulares como modelos de cómputo que pueden dar cuenta de la auto-reproducción, característica básica de lo viviente, tratando de crear expresamente una base para la Vida Artificial dentro de la Informática Teórica, de forma análoga a como fue instituida la Inteligencia Artificial. Por ser esta la línea conductora de este escrito, su trabajo será comentada con detalle.

-Procesos al nivel del organismo: La morfogenesis, es decir, el proceso de desarrollo de un individuo desarrollado o fenotipo en su ambiente a partir de una codificación genética es uno de los temas más importantes a investigar. La naturaleza de la cognición y del aprendizaje, el papel del sistema nervioso en la conducta adaptativa de los organismos, son los que más interés han despertado en la comunidad informática, ya que son básicamente los que planteó la Cibernética clásica en su campo de intersección con Inteligencia Artificial. Las Redes Neuronales se aplican en un amplio número de investigaciones en Vida Artificial, y ellas mismas son objeto de investigación.

-Procesos al nivel colectivo. Buscando determinar los mecanismos de interacción entre los individuos de una colectividad que hacen emerger comportamientos adaptativos o inteligentes al nivel de toda la colectividad de organismos. La simulación de hormigueros es un ejemplo, y sugiere múltiples aplicaciones a la Informática, sobre todo en cuanto a que tiene un campo de interés común con la Inteligencia Artificial Distribuida. La investigación en la comunicación animal y en el origen del lenguaje entrarían también en este nivel.

-Evolución filogenética. Investigando las leyes que rigen la evolución de las poblaciones, los mecanismos de transmisión genética, selección natural y adaptación de las especies. El problema de la evolución ha tenido consecuencias en el mundo de la informática: los algoritmos genéticos ya desarrollados por Holland desde los años 70 han encontrado importantes aplicaciones en la optimización de funciones. Esto ha dado lugar al nacimiento de la computación evolutiva y de la programación evolutiva como áreas de investigaci6n específicas.

Según Etxeberria (ETX95), en la V.A. se producen dos tipos de realizaciones, modelos e instanciaciones. En los modelos se intenta abstraer lo esencial de un fenómeno biológico. Las instanciaciones son creaciones libres, sin referente concreto en lo biológico, pero que dan lugar a comportamientos "como-vivos" o que podrían ser considerados vivos. También en (ETX95) se distingue dentro de los modelos entre teoría, simulaciones y realizaciones: mientras que una teoría es un modelo conceptual de un fenómeno, de índole general, una simulación es una reproducción del fenómeno biológico en un universo abstracto, separado de las leyes físicas. La realización implicaría la reproducción del fenómeno en un universo sometido a las mismas leyes físicas que el fenómeno, por ejemplo en un robot o en material biológico. Nos interesan aquí los modelos teóricos y las simulaciones, desde la perspectiva del área de los Lenguajes y Sistemas Informáticos.

Los sistemas que estudia la V.A. manejan un número alto de componentes que se especifican localmente a través de reglas de transición muy simples que permiten el paso de un estado a otro. Son por lo tanto sistemas dinámicos, en los que interesa categorizar su comportamiento cualitativo, que es lo que puede dar lugar a generalizaciones de interés analítico. Por otra parte, la vida es un proceso esencialmente evolutivo, ya desde el nivel prebiótico. Cualquier proceso viviente se puede estudiar por sí mismo, en su tiempo de desarrollo, o bien como consecuencia de la evolución filogenética.
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11 opiniones

Sean mas claros

Me aburri de leer el texto,esta medio largo tendrian que hacerlo un poco mas textual...Gracias igual!!
Mas o menos.

Les falta aun mas información como las funciones de la t. G. S.
Sean claros mousse.

Esto esta extremadamente largo y fastidioso, sean mas presisos y vayan al punto ok.
*.

Dios los bendiga,.
Hola.

Sistema sistematicokaren lo mas esta bueno.
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Monografía de Blanca Cases. Extraido de: http://www.publispain.com/supertutoriales CopyLeft
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