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同花顺AI:人工生命研究和应用实例

  波兰人工智能和心理学教授安奇布勒(Andrzej Buller)及一些日本学者在日本现代通信研究所进化系统研究室对人工脑的研究,已取得重要进展。他们在1996年第四届国际人工生命会议上作了题为《针对脑通信的进化系统一一走向人工脑》的专题报告。他们所采用的研究方法是将进化计算、非平衡动力学、林登迈耶(Lindenmayer)系统(简称L系统)的产生语法、细胞自动机方式的复制器、神经学习等加以集成和融合。相关的研究手段涉及硬件、软件和纳米技术。相关的概念则包括达尔文芯片和达尔文机器等。该课题组关于细胞自动机机器(CAM)-脑计划的目标是要建造一个

  计算机病毒(computer virus)一词源于1977年出版的由T.J.瑞安(Ryan)撰写的美国科幻小说《P-1的青春》(The Adolescence of P-1)。20世纪80年代,计算机技术的飞速发展也带来了一些负面效应。计算机病毒就是其中之一,它指的是在计算机上传染的与生物学中的病毒具有相似生命现象的有害程序。一般地说,计算机病毒是一种能够通过自身繁殖,把自己复制到计算机内已存储的其他程序上的计算机程序。像生物病毒样,计算机病毒可能是良性的也可能是恶性的。恶性的计算机病毒会引起计算机程序的错误操作或使计算机内存乱码,甚至使计算机瘫痪。计算机病毒具有繁殖、机体集成和不可预见等生命系统的固有特征。

  现在一般把计算机病毒视为一种恶性的有害程序。按照这种看法,认为计算机病毒是一种人为的用计算机高级语言写成的可存储、可执行的计算机非法程序。这种程序隐藏在计算机系统可存取的信息资源中,利用计算机系统信息资源进行生存、繁殖、影响和破坏计算机系统的正常运行。计算机病毒可以用C语言、 FORTRAN语言、 BASIC语言、 PASCAL语言、计算机的机器指令等计算机语言编写。

  计算机病毒通常由三部分组成:引导模块、传染模块和表现模块。引导模块将病毒从外存引人内存。传染模块将病毒传染到其他对象上。表现模块(破坏模块)实现病毒的破坏作用,如删除文件、格式化硬盘、显示或发声等。计算机病毒隐藏在合法的可执行程序或数据文件中,不易被人们察觉和发现,一般总是在运行染有该种病毒的程序前首先运行自己,与合法程序争夺系统的控制权。

  它类似于计算机病毒,把进程当作生命体,可在时间空间中繁殖,从环境中汲取信息,修改所在的环境。这里不是说计算机是生命体,而是说进程是生命体。该进程与物质媒体交互作用以支持这些物质媒体(如处理器、内存等),可把进程视为具有生命的特征。

  一些种子保持冬眠达数千年,在冬眠期内既没有新陈代谢,也没有受到刺激,但毫无疑问,它们是有生命的,在适当的条件下即可发芽。类似地,计算机进程也可在内存的某个地方之外活着,等待适当的条件重新出现以便恢复它们的活动状态。

  这是一种人工细胞陈列,每个细胞具有离散结构。按照预先规定的规则,这些细胞的状态可随时间变化,通过陈列传递规则,计算每个细胞的当前状态及其近邻细胞状态。所有细胞均自发地更新状态。

  细胞自动机是1940年由冯诺依曼发明的,它以数学和逐料形式提供了一种理解自然系统(自然自动机)的重要方法,也是理解模拟和数字计算机(人工自动机)的一种系统理论。随着大规模并行单指令多数据流(SIMD)计算机的发展,很容易获得低价格的彩色图像,使得细胞自动机的研究更为方便。

  人工生命并不局限于计算机,许多被酶作用的物质可以支持生命,化学系统所形成的各种生命正在被开发。

  1960年,素尔施皮格尔(Sol Spiegelhe)和他的同事结合当时已知的分子的最小集合,允许在一个试管中进行核糖核酸(RNA)的自复制,产生核苷酸前体、无机物分子、能源、复制酶以及来自p细菌菌体(bacteriophage)的RNA的锥形,细菌噬菌体RNA分子无须感染的细菌宿主,就可以很快地复制以保持合适的频率。一系列转移使RNA分子的数目快速增长,但与此同时,RNA分子本身反而变小了,直到达到最小的尺寸为止。分子群体从大量的、易传染的形式变为小的、不易传染的形式,大抵是因为它可从细菌核苷酸处脱落。很显然,这些复制和进化RNA分子是与原始人工生命形式类似的。

  分子生物学的新发展已经变得更加有趣,促进了人工分子的进化。切赫(Cech)和奥尔曼(Allman)发现RNA有酶化学和复制能力,这是非常关键的,它允许单个RNA分子进化。

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