Кіріспе

Жасанды жарату – бастапқы тіршіліксізден күрделі, тіршілікке ұқсас құрылымдардың алғашқы синтезін зерттейтін ғылыми сала. Бұл сала жасанды өмірмен кейбір ортақтықтарға ие, бірақ жасанды өмірден айырмашылығы, жасанды жарату абиогенез процестерінің және күрделі құрылымдардың бастапқы пайда болуына баса назар аударады. Жасанды жарату жасанды тіршілік иелерін жетілдіруге немесе синтетикалық тіршілік түрлерін өсіруге эволюциялық есептеулер мен генетикалық алгоритмдерді ғана қолдануға сенімді емес. Керісінше, жасанды жарату өзара әрекеттесу ережелерінің жүйелерін, бастапқы шарттарды және өзара әрекеттесу ережелерін қайталап қолдану арқылы тіршілікке ұқсас күрделі құрылымдарды жасай алатын бастапқы құрылыс блоктарын зерттейді. Жасанды жаратуды басқа ұқсас салалардан ерекшелейтін маңызды айырмашылық – сәйкес құрылымдарды іріктеу үшін нақты жарамдылық функциясы қолданылмайды. Құрылымдар жүйелік өзара әрекеттесу ережелерін бұзбайтын дербес бірліктер ретінде сақталу қабілетіне ғана негізделеді. Жасанды жарату күрделі, пайда болатын қасиеттердің өзін-өзі ұйымдастыру жүйесін қалыптастыру үшін қалай пайда болатынын зерттейді.

Шығу тегі

Көптеген салаларда жасанды жасау концепциялары мен элементтері белгілі бір деңгейде ұсынылған болса да, бұл ғылымның өзі он жылдан аспайды. Биология, компьютерлік ғылым, математика, инженерия және басқа салаларда өзінен-өзі ұйымдасатын жүйелердің, жаңа қасиеттер тудыратын модельдері бар. Жасанды жасау олардан айырмашылығы, тірі жүйелердің шексіз, қоршаған ортамен өзара әрекеттесетін күрделілігін жасай алатын жүйелердің негізгі қасиеттеріне баса назар аударады. Жасанды жасауды зерттеуге түрткіс берген негізгі факторлардың бірі – жасанды өмір және эволюциялық есептеу салаларындағы кейбір негізгі ұғымдардың табиғи эволюцияны дұрыс емес бейнелейтінін түсіну болды. Бұлар екі негізгі санатқа бөлінеді: 1) күрделі жүйелерді бастапқы синтездеу үшін қолданылатын жарамдылық функцияларындағы түбірлі мәселелер және 2) жасанды өмір зерттеулерінің басым бөлігінде қолданылатын өзін-өзі көбейту процесі өзін-өзі ұйымдастыру жүйелерінің негізгі қасиеті емес.

Мәселелер

Фитнес функциясы (немесе мақсатты функция) жасанды өмір жүйелеріндегі маңызды ұғым болып табылады. Фитнес функциясы белгілі бір міндетті орындай алатын синтетикалық организмдерді жасау үшін жасанды эволюция процесін басқару үшін қолданылады. Дегенмен, фитнес функциялары, тіпті жоғары деңгейдегі жиынтықтар да, дамитын жүйелерді нақты шешімдерге бағыттайды және инновация мен күрделілікке шектеу қояды. Табиғи эволюция организмдерді проблемаларды шешудің нақты жолдарына итермелейді. Әлемде физикалық заңдарға бағынудан басқа эволюцияны қозғаушы күш жоқ. Бұл назар аудару керек мәселе: қазіргі организмдерді жергілікті контексте қарағанда, олар тіршілік етуге көмектесетін белгілі қабілеттерін оңтайландыруға дамып келе жатқандай көрінеді. Бірақ бұл жаһандық тұрғыдан дұрыс емес. Шындығында, белгілі бір қабілетті оңтайландыруға деген қысым белгілі бір популяцияның қазіргі күйінен туындайды. Таңдаудың жалғыз түпкілікті қысымы – физикалық заңдарға сәйкес келетін құрылымдардың қабілеті. Кездейсоқ оқиғалар біз адаптивті қасиеттер деп санайтын белгілердің пайда болуын бастады, және осы қасиеттердің жергілікті эволюциясы эволюциялық теорияның көп бөлігіне негізделген. Әлем өзінің тұрақтылығын сақтайды. Алайда, ғаламды модельдеуге тырысқанда немесе табиғи эволюцияны еліктеп жасанды организмдерді жасағанда, нақты қабілеттерді іріктейтін фитнес функцияларын қолдану дамитын организмдерге табиғи емес бейімділікті күштеп тағайындайды. Эволюциялық биологияда организмдер мен экожүйелердің барлық қасиеттері негізгі физикалық заңдардың туындаған қасиеттері екені жақсы түсініледі. Жасанды өмір жүйелерінде ұрпақтар, ұрпақтар және популяциялармен байланысты концептуалдық проблемалар өзін-өзі көбейтудің өзі Жердегі өмірдің инновациясы болғандығынан туындайды. Жердегі қазіргі өзін-өзі көбейтуге қабілетті тіршілік формаларында байқалатын динамика сыртқы бақылаушы құрылымдардың таңған қозғаушы күштері емес, организмдердің өте күрделі туындаған қасиеттері болып табылады.

Конференциялар

Әлиф: http://alife.org/conferences
GECCO: http://www.sigevo.org/gecco2016/