ALiEn es un programa de simulación de vida artificial basado en un motor de renderizado y física especializado en CUDA.
Está diseñado para simular organismos digitales incrustados en ecosistemas artificiales y para imitar las condiciones para la evolución (pre) biótica.
Características de ALiEn
- Cálculos físicos realistas de procesos cinemáticos y termodinámicos de cuerpos rígidos que se pueden dañar y pegar.
- Materia programable para simulación de organismos digitales y evolución.
- Editor de gráficos incorporado para diseñar sus propias máquinas.
- Simulación y renderizado en GPU.
- El software es de código abierto y está disponible bajo la Licencia Pública General GNU, Versión 3 (GPLv3).
Requisitos del sistema para ejecutar ALiEn
- Tarjeta gráfica Nvidia con capacidad de cómputo versión 6.0 ( arquitectura Pascal ) o superior.
- Se recomienda una memoria de video de 4 GB.
- Windows 10.
Objetivos de ALiEn
Un objetivo a largo plazo de este proyecto es dar impulso al campo de la vida artificial proporcionando la herramienta de software alienígena especialmente diseñada para realizar experimentos informáticos con materia programable en entornos físicamente realistas.
Además de eso, alien también puede verse como una especie de juego en el que uno puede jugar, experimentar y explorar sus propios mundos sin ningún objetivo específico. Cabe destacar aquí que alien no es un simulador de dinámica molecular.
A continuación, se destacan algunos aspectos particulares de la vida artificial, donde los extraterrestres podrían utilizarse como plataforma de simulación.
Explorando la vida no solo como la conocemos sino como podría ser
Significa que se busca simular la vida de forma digital y sin emisiones de carbono. La suposición subyacente es que no es crucial que las estructuras vivientes estén compuestas por entidades físicas del mundo real. alien utiliza un motor de física donde las entidades que interactúan pueden programarse para ejecutar tareas. Le permite a uno crear estructuras complejas que pueden actuar en su entorno de manera intencionada.
Un objetivo en este sentido es construir universos artificiales que exhiban estructuras autoorganizadas y / o autorreparables manteniendo un mayor grado de orden en comparación con su entorno. Más precisamente, nos esforzamos en la búsqueda de máquinas que:
- controlar su movimiento,
- buscar nutrientes,
- interactuar con su vecindad,
- replicar y crecer si hay suficientes recursos disponibles,
- poseer capacidades de autorreparación,
- y posiblemente mostrar un comportamiento inteligente.
Abordar la cuestión del origen de la vida / evolución prebiótica
Todavía es una cuestión sin resolver cómo un sistema complejo que consideraríamos como vida puede emerger de estructuras ancestrales de menor complejidad.
Una posibilidad es que entre en juego algún tipo de evolución prebiótica sin ARN ni ADN. En este espíritu, el surgimiento de la vida puede considerarse como un proceso gradual y no como un milagro espontáneo.
Uno de nuestros objetivos es construir un entorno donde se simulen tales condiciones.
Investigar diferentes tipos de máquinas autorreplicantes
Se desconoce cómo los sistemas altamente organizados, como las células biológicas, se ensamblan a partir de componentes que siguen reglas simples. Desde el punto de vista teórico, son concebibles al menos dos tipos de máquinas autorreplicantes: La replicación por autoinspección y la replicación mediante el uso de algún almacenamiento de información como el ADN.
Mientras que el primero requiere intrincadas técnicas de autoanálisis y sufre algunas limitaciones fundamentales (difícil para las grandes estructuras y vulnerabilidad a los errores), el segundo allana el camino hacia una evolución abierta.
Un objetivo aquí es crear máquinas que utilicen (variantes de) estas técnicas de replicación para tener una impresión de cómo puede ser la vida.
Evolución de las máquinas que utilizan ADN digital
Se ha vuelto un hecho bien conocido que la evolución impulsada por la selección natural es la fuerza crucial causante de la complejidad y diversidad de nuestro ecosistema que va desde procariotas relativamente simples como las bacterias hasta la mayoría de los organismos multicelulares involucrados.
Al diseñar máquinas que puedan preservar su información por algún corresponsal digital del ADN, se pueden realizar estudios evolutivos en un entorno completamente simulado.
Una particularidad de alien en comparación con muchos otros simuladores de procesos de evolución es que todo el entorno consiste en el mismo tipo de entidades que los individuos / máquinas. Simplemente la composición y el estado de las entidades determina el comportamiento realista.
Investigando el comportamiento a largo plazo de los ecosistemas artificiales
La evolución por selección natural y mutación parece ser la piedra angular de una complejidad creciente. Una vez que se ha obtenido un ecosistema digital completo que contiene máquinas replicadoras, se pueden realizar estudios a largo plazo. Se pretende investigar el efecto de las tasas de mutación, los ruidos ambientales, la transferencia de genes, las carreras de armamentos evolutivos y las simbiosis.
Se pueden abordar otras preguntas sobre la estabilidad de tales sistemas en comparación con ciertos parámetros.
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