|
Искусственная жизнь (ИЖ, ALife) как отдельное научное направление выделилось из теории искусственного интеллекта (ИИ) в 80-х гг. прошлого века, когда состоялась первая Международная конференция ALife I (1989 г., Лос-Аламос). Вскоре за ней последовали Европейская конференция по искусственной жизни и Международная конференция по моделированию адаптивного поведения (обе –1991 г., Париж).
Тематика первых мероприятий затрагивала темы, как теперь выражаются, "мягкой" (soft) ИЖ – создание вычислительных систем и моделей, действующих на базе биологических и эволюционных принципов. В последние же годы, во многом в связи с развитием нанотехнологических дисциплин и молекулярной биологии, а также благодаря возросшему пониманию назначения отдельных генов и способов их взаимодействия и появлению средств манипуляции отдельными молекулами, существенное внимание стало уделяться новой концепции "влажной" (damp) ИЖ – созданию новых, искусственно синтезированных биологических форм, что требует философского обоснования ИЖ и, как минимум, определения понятия "жизнь" (что же вообще понимать под этим словом).
Одной из главных задач ИЖ считается создание искусственных существ, способных действовать не менее эффективно, нежели живые организмы. Только способы достижения этой цели существенно отличаются от общепринятых в практике ИИ, где задействованы самые разные инженерные технологии и математические концепции (выбираемые фактически бессистемно), характеризующиеся тем не менее достаточно четкими и прозрачными причинно-следственными связями между исходными данными экспериментов и результирующим поведением моделируемых объектов. Так, чаще всего действия роботов основываются на системах логического вывода, выполняющих известные манипуляции с наборами фактов и правил. Нейронные сети, результат работы которых менее предсказуем, находятся на стыке ИИ и ИЖ и активно задействованы представителями каждого из этих направлений, а вот такая технология, как генетические алгоритмы, сегодня по праву считается полноценной вотчиной ИЖ. Общепринятые же традиционные подходы, базирующиеся на компьютерной архитектуре фон Неймана и вычислительной концепции Тьюринга (хранимые в памяти и не модифицируемые программы, выполняемые последовательно), в ИЖ особой популярностью не пользуются.
Пожалуй, главное отличие ИЖ от других сфер ИИ заключается в стремлении не просто добиться поведенческого сходства искусственных существ с биологическими, а достичь этого с помощью естественных, природных, эволюционных подходов. Тем самым не только достигается прагматический результат, но и появляется шанс познавать базовые принципы функционирования и развития живых существ "изнутри". На такой основе и намечается переход от "мягкой" сферы исследований к "влажной" – искусственному созданию биологической жизни эволюционным путем "снизу вверх". Поэтому закрытые решения, пусть и позволяющие добиться высокой эффективности действий робота или моделируемого объекта, в классических проектах ИЖ обычно не применяются и не представляют ценности, если не содержат информацию, помогающую познать реальный мир через познание самой модели.
Хотя, конечно, далеко не все исследователи, занимающиеся проблемами сферы ИЖ, стремятся к глубокому познанию реальности. Многих интересуют конкретные прикладные результаты, и хорошее соответствие действий искусственных и естественных существ уже само по себе может служить научным инструментом (за счет предсказания поведения). Поэтому значительная область ИЖ охватывает вопросы построения систем эволюционного, самоорганизующегося, масштабируемого, адаптивного поведения, основанных на биологических принципах. Ведь немалое число практических проблем невозможно решить точными математическими методами по самым разным причинам (неполнота исходных сведений, большое число конкурентов и противников, высокие размерность задачи и динамика действий в среде). Поэтому нередко проще смоделировать процесс развития некоторой ситуации, нежели пытаться сразу вычислить точный ответ.
Шахматы, например, характеризуются простыми правилами и ограниченными возможностями для маневра, но все сильные компьютерные программы просто моделируют развитие позиции на несколько ходов вперед и оценивают уже готовые расстановки фигур. Определить же последствия тех или иных действий математически, не перебирая варианты, пока никому не удается даже в такой внешне прозрачной и полностью формализованной игре.
|
