Vida Artificial
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Fern Fractal
Imagem gerada por computador
através de equação matemática
utilizando fractais.
(Fonte: Grupo Fractarte)

    "Vida artificial" é o nome dado à disciplina que estuda a vida natural através da tentativa de recriar fenômenos biológicos em computadores ou outros meios "artificiais". Complementa a abordagem analítica tradicional da biologia com uma abordagem sintética onde, ao invés de estudar os fenômenos biológicos através de ver como funcionam os organismos vivos já constituidos, cria um sistema que se comporta como um organismo vivo.

    O processo de síntese é uma ferramenta importante em diversas disciplinas. Química sintética, por exemplo, não só contribui para o entendimento teórico dos fenômenos químicos como tambem nos permite fabricar novos materiais com uso prático e fornecer componentes não encontrados na natureza.

    As tentativas de recriar os fenômenos biológicos de maneira artificial podem resultar não só na melhor compreensão teórica dos fenômenos estudados como também em aplicações práticas dos princípios biológicos na tecnologia de computadores (hardware e software), robótica, medicina, nanotecnologia e diversas áreas de engenharia.

(adaptado de texto de Chris G. Langton)


Diversos sistemas matemáticos e computacionais podem descrever sistemas biológicos (ou que possuem algumas características de sistemas biológicos). Com as regras programadas, pode-se criar simulações e interações entre os sistemas e observar os resultados e tendências de comportamento através dos modelos.

LIFE

Uma das simulações mais simples (com resultados interessantes) de fenômeno biológico que pode ser feita no computador é chamada simplesmente de "Life", criada por John Conway.

O "ambiente" onde se passa a simulação é um quadriculado onde são colocadas "células", ou seja, preenchidos de forma inicial.

Regras:

    1. Uma célula viva com menos de 2 vizinhos morre (solidão/isolamento).
    2. Uma célula viva com mais de 3 vizinhos morre (excesso de população).
    3. Uma célula viva aparece quando tem 3 vizinhos vivos exatamente (reprodução triplóide?).

O processo de simulação é iterativo, ou seja, as regras são aplicadas ao estado inicial que produz um segundo estado. A este segundo estado são aplicadas as regras novamente e assim sucessivamente, criando novas "gerações" de células ao longo do tempo. Muitas vezes conformações simples de células iniciais geram uma dinâmica de população bastante sofisticada, sendo que após diversas gerações pode ocorrer:

  • Aniquilação total das células (pode ocorrer por exemplo, quando o estado inicial consiste em células colocadas de forma muito dispersa)
  • População estaticamente estável.
  • População dinamicamente estável.
  • Oscilação entre populações diferentes (número de células e conformação física variável)

Rodrigo A. Siqueira