디지털 유기체
Digital organism |
| 시리즈의 일부 |
| 진화생물학 |
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디지털 유기체는 돌연변이와 진화를 하는 자기 복제 컴퓨터 프로그램이다.디지털 유기체는 다윈 진화의 역학을 연구하고, 특정한 가설이나 진화의 수학적 모델을 시험하거나 검증하는 도구로 사용된다.디지털 유기체에 대한 연구는 인공 생명체의 영역과 밀접하게 관련되어 있다.
역사
디지털 유기체는 1961년 벨 연구소에서 개발된 게임 다윈으로 거슬러 올라갈 수 있는데, 이 게임에서는 컴퓨터 프로그램들이 다른 사람들이 실행하는 것을 [1]막으려고 노력함으로써 서로 경쟁해야 했다.이에 이은 유사한 구현은 게임 코어 워였다.코어워에서 승리한 전략 중 하나는 가능한 한 빨리 복제하는 것이었고, 이는 상대방이 모든 계산 자원을 빼앗는 것이었습니다.코어워 게임의 프로그램들은 또한 게임이 일어난 시뮬레이션된 "기억"에 명령을 덮어쓰면서 자신과 서로를 변형시킬 수 있었다.이것에 의해, 경쟁하는 프로그램끼리는, 에러를 일으키는(읽는 프로세스를 종료하는), 「절약된 프로세스」(적 프로그램을 유효하게 하는) 유해한 명령어를 서로 짜넣거나, 게임 도중에 전략을 변경해, 스스로 치유할 수 있게 되었습니다.
로스앨러모스 국립연구소의 스틴 라스무센은 자동으로 프로그램을 작성하는 유전 알고리즘을 도입함으로써 코어 워의 아이디어를 그의 핵심 세계 시스템에서 한 단계 더 발전시켰다.그러나 라스무센은 복잡하고 안정적인 프로그램의 진화를 관찰하지 못했다.핵심 세계 프로그램을 만드는 프로그래밍 언어는 매우 취약했고, 종종 돌연변이는 프로그램의 기능을 완전히 파괴한다는 것이 밝혀졌습니다.
프로그램 취약성 문제를 가장 먼저 해결한 사람은 Thomas S. 핵심 세계와 비슷한 Tierra 시스템을 갖춘 Ray.Ray는 돌연변이가 프로그램을 파괴할 가능성이 훨씬 낮아지도록 프로그래밍 언어에 몇 가지 중요한 변화를 가했다.이러한 수정으로, 그는 처음으로 의미 있고 복잡한 방식으로 진화된 컴퓨터 프로그램을 관찰했다.
나중에 Chris Adami, Titus Brown, Charles Ofria는 그들의 Avida [2]시스템을 개발하기 시작했는데, 이것은 Tierra에서 영감을 받았지만 다시 몇 가지 중요한 차이점을 가지고 있었다.Tierra에서는 모든 프로그램이 동일한 주소 공간에 존재하며 잠재적으로 실행되거나 서로의 코드를 방해할 수 있습니다.한편, Avida에서는, 각 프로그램이 독자적인 주소 공간에 살고 있습니다.이 수정으로 인해 Avida를 사용한 실험은 Tierra를 사용한 실험보다 훨씬 깨끗하고 해석하기 쉬워졌습니다.Avida와 함께, 디지털 유기체 연구는 점점 더 많은 수의 진화 생물학자들에 의해 진화 생물학에 대한 유효한 공헌으로 받아들여지기 시작했다.미시간 주립대학의 진화생물학자 리처드 렌스키가 그의 연구에 아비다를 광범위하게 사용해 왔다.Lenski, Adami, 그리고 그들의 동료들은 Nature와 Proceedings of the National Academy of Sciences (USA)[4]와[3] 같은 저널에 발표했다.
1996년 Andy Pargellis는 무작위로 시드된 초기 조건으로부터 자기 복제를 진화시킨 아메바라고 불리는 Tierra와 같은 시스템을 만들었습니다.보다 최근에는 2진수 디지털 유기체를 기반으로 하는 소프트웨어 패키지인 REVOSIM을 [5]통해 지질학적 타임스케일로 실행할 수 있는 대규모 집단을 진화적으로 시뮬레이션할 수 있게 되었다.
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관련 토픽 및 개요
특정 프로그램
레퍼런스
- ^ Alleph-Null, "컴퓨터 레크리에이션", 소프트웨어: 연습과 경험, 제2권, 93~96쪽, 1972년
- ^ http://avida.devosoft.org/
- ^ Lenski, Richard E.; Ofria, Charles; Pennock, Robert T.; Adami, Christoph (2003). "The evolutionary origin of complex features" (PDF). Nature. 423 (6936): 139–144. Bibcode:2003Natur.423..139L. doi:10.1038/nature01568. ISSN 0028-0836. PMID 12736677. S2CID 4401833.
- ^ Adami, C.; Ofria, C.; Collier, T. C. (2000). "Evolution of biological complexity". Proceedings of the National Academy of Sciences. 97 (9): 4463–4468. arXiv:physics/0005074. doi:10.1073/pnas.97.9.4463. ISSN 0027-8424. PMC 18257. PMID 10781045.
- ^ Garwood, Russell J.; Spencer, Alan R. T.; Sutton, Mark D.; Smith, Andrew (2019). "REvoSim: Organism‐level simulation of macro and microevolution". Palaeontology. 62 (3): 339–355. doi:10.1111/pala.12420. ISSN 0031-0239.
추가 정보
- O'Neill, Bill (2003-10-13). "Digital Evolution". PLOS Biology. Public Library of Science (PLoS). 1 (1): e18. doi:10.1371/journal.pbio.0000018. ISSN 1545-7885. PMC 212697. PMID 14551915.
- Wilke, Claus O.; Adami, Christoph (2002). "The biology of digital organisms". Trends in Ecology & Evolution. Elsevier BV. 17 (11): 528–532. doi:10.1016/s0169-5347(02)02612-5.
- Pargellis, A.N. (1996). "The spontaneous generation of digital "Life"". Physica D: Nonlinear Phenomena. Elsevier. 91 (1–2): 86–96. Bibcode:1996PhyD...91...86P. doi:10.1016/0167-2789(95)00268-5. ISSN 0167-2789.
- Misevic, Dusan; Ofria, Charles; Lenski, Richard E (2005-11-08). "Sexual reproduction reshapes the genetic architecture of digital organisms". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. The Royal Society. 273 (1585): 457–464. doi:10.1098/rspb.2005.3338. ISSN 0962-8452. PMC 1560214. PMID 16615213.
