Людмила Щекотова

ЖИТЬ И УМЕРЕТЬ. В КОМПЬЮТЕРЕ!

страницы < 1 2 3 >

В мире, именуемом Тьерра, обитают различные создания. Некоторые жи­вут, не конфликтуя с соседями, неко­торые даже помогают друг другу. Но есть и лжецы, жулики, любители дар­мовщинки. Впрочем, вне зависимости от морального облика цель у всех одна: оставить как можно больше по­томства. Вселенная эта, разумеется, дело рук Создателя. И хотя ее обита­тели о том не ведают — он властен над жизнью и смертью. «Я их породил, я могу их и убить. А если нужно — вос­крешу», — шутит Томас С. Рэй, рабо­тающий над проблемами эволюции. Как исследователь он возрос на стыке биологии и компьютерной матема­тики. Такими же гибридами являются и его «организмы"...

«Искусственной жизнью» Рэй заин­тересовался еще в 1980-м. В Гарварде, благополучно заканчивая докторскую диссертацию, он неожиданно увлекся старинной китайской игрой «го» и по­знакомился с другим любителем — сотрудником лаборатории искус­ственного интеллекта. При бурном об­суждении выигрышной стратегии представитель точных наук ошеломил биолога собственным истолкованием игры, прибегнув к метафорическому ряду «жизнь — борьба — смерть». Ми­моходом упомянув и о том, что ком­пьютерные программы могут само­стоятельно воспроизводить себя... Бе­седа эта весьма впечатлила Рэя, од­нако прямых последствий не имела: он защитил диссертацию и построил (на отцовские деньги) собственную лабораторию по изучению волную­щих его аспектов эволюции и эколо­гии—в сыром тропическом лесу Ко­ста-Рики. Но минуло два года, и он принял предложение поработать в Де-лаверском университете, а там заодно занялся компьютерами. Что увело его далеко от тропической экосистемы... и в конечном счете привело к электро­нной. В 1990 году Рэй создал мир, где жизнь, смерть, борьба за выживание и страсть к размножению существуют лишь в виде электрических импуль­сов. И назвал его Tierra (в память о Ко-ста-Рике?), что по-испански означает «Земля».

ТЬЕРРА УСТРОЕНА ТАК. Она нахо­дится в «виртуальном компьютере» (VC), который, собственно, предста­вляет собой программу, имитирую­щую второй компьютер, вложенный в реально существующий. Только так, считает Рэй, можно безопасно «прои­грывать» сценарии эволюции. А то, не ровен час, электронные создания мо­гут разбежаться и, подобно вирусам, внедриться в другие программы. И


даже уйти в компьютерную сеть, сея хаос и разрушение!

Блокпамяти VC именуется Soup — в честь «первобытного бульона», в кото­ром — по распространенному мне­нию — зародилась жизнь на Земле. В этот Бульон И запускаются цифровые организмы-программы       Тьерры.

Кстати, чтобы компактно смоделиро­вать само продуцирующиеся про­граммы, Рэю пришлось разработать специальный машинный язык, имити­рующий (в определенном смысле) ге­нетический код человека: число эле­ментарных инструкций для управле­ния всеми операциями в Т-мире уда­лось свести к 32!

Еще одна жизненно важная особен­ность Тьерры позаимствована из мо­лекулярной биологии и основана на принципе взаимодействия протеинов внутри клетки. Скажем, протеин А «не знает», где искать протеин В, но зато несет на поверхности некую струк­туру, называемую шаблоном, компле­ментарную шаблону протеина В. При случайном столкновении эти струк­туры немедленно сцепляются, и про­теины вступают во взаимодействие. В электронном мире это реализуется как «адресация по маркеру». Т-маркер представляет собой серию из 4 ин­струкций, каждая из которых может иметь значение 0 или 1. Организм, по­меченный, допустим, последователь­ностью 1100, не может приступить к повторению себя, пока не найдет где-нибудь в Бульоне соседа с маркером ООП. Сам Рэй считает, что это важней­шее из его нововведений: маркеры являются аналогом сенсорного аппа­рата, и что самое замечательное — организм продолжает функциониро­вать, даже если его маркер мутирует.

Именно мутации являются перво­причиной эволюционного развития исходного организма и источником формообразования. Они на Тьерре двух сортов: имитирующие мутаген­ное воздействие космического излуче­ния и ошибки при самовоспроизведе­нии организмов.

Мутации первого типа случайным образом изменяют значение бита па­мяти с 1 на 0 или наоборот — один раз на каждые 10 тыс. выполненных ин­струкций (создания, плавающие в Бульоне, содержат более 60 тыс. ин­струкций общим объемом 300 тыс. бит). Мутации второго типа изменяют значение бита один раз на 1 — 2,5 тыс. копируемых инструкций. Ошибки репликации существенно разнообра­зят дочерние организмы.

Наконец, эквивалентом энергии на Тьерре является компьютерное время. Оно  выделяется каждой  программе


Дозатором «по справедливости» — зависимости от числа инструкций, Kо торые ей надо выполнить для репли кации. Если организм в это время не  укладывается, он совершает серьезную ошибку...

КАК ТЬЕРРИАНЕ РАЗМНОЖАЮТСЯ

Отдельный организм, простая коро кая программа, имеет единственную! цель — воспроизвести себя. Тьерриан имитируют бесполое размножен» бактерий и вирусов: каждая про- грамма производит дочернюю, кото- рая должна (если не вмешается мута-) генный фактор) быть абсолютно точ- ной копией. Однако, кроме мутаций,

существует дополнительная возмож- ность разнообразить потомство: Рэй называет ее «sloppy reproduction», что весьма приблизительно можно перс вести как «сентиментальное размножение». По сути, это зачатки примитивной сексуальности, присущие той же бактерии, которая охотно поглощает фрагменты ДНК своих погибших соплеменниц, обеспечивая тем самым генетическую рекомбинации: «Для того, собственно, и существует секс,- уточняет Рэй.— Хотя у простейших эта процедура не упорядочена, в отличие от высших организмов».

КАК ОНИ УМИРАЮТ. Понятно, что исходный организм, дай ему волю быстренько заполнит своими потом ками объем памяти — и все, систем! заблокирована. Как ни крути, без Смерти не обойдешься... Смерть на Тьерре выступает в виде процедуры Прополки: отслеживающая про грамма изымает самых «старых» и са мых «уродливых» обитателей Т-мирг (в число последних попадают про граммы, чаще всего ошибающиеся при выполнении своих инструкций) На сей счет ведется «расстрельный» список — по приоритетам убывания в мир иной... простите, в никуда. Ново­рожденный попадает в коней списка и, старея, поднимается по нему все выше. Неумехи и растяпы еще бы­стрее продвигаются к началу очереди (что напоминает дарвиновское преи­мущество «сильных» над «слабыми»). Когда популяция переваливает через роковую черту (при заполнении 80 % объема памяти), начинается безжа­лостное убийство.

Впрочем, тьеррианам можно и поза­видовать: некоторым удается при­пасть к Источнику живой воды! (Воз-можно ли это на Земле — еще вопрос.) Существуют две чрезвычайно слож­ные инструкции, и если организму удается успешно справиться с ними, он   «омолаживается»,   опускаясь   по

 

 

 




Сайт "Искусственный интеллект" - программирование ИИ от разработчика: общение, статьи, ссылки.

Copyright "OBRAZEC.RU", 2002-2017. Последние изменения внесены October 31 2010 17:38:24.
С предложениями и замечаниями обращайтесь на форум.



         Дата предыдущего изменения 13 февраля 2007 года.