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Articulo de referencia

Avida (software)

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Avida es una plataforma de software de vida artificial para estudiar la biología evolutiva de programas informáticos autorreplicantes y en evolución ( organismos digitales ). Avida se encuentra en desarrollo activo en el Laboratorio de Evolución Digital de Charles Ofria en la Universidad Estatal de Michigan ; la primera versión de Avida fue diseñada en 1993 por Ofria, Chris Adami y C. Titus Brown en Caltech , y Ofria la ha rediseñado por completo en varias ocasiones desde entonces. El software se inspiró originalmente en el sistema Tierra .

Principios de diseño

Tierra simulaba un sistema evolutivo mediante la introducción de programas informáticos que competían por los recursos del ordenador, concretamente el tiempo de procesador (CPU) y el acceso a la memoria principal. En este sentido, era similar a Core Wars , pero se diferenciaba en que los programas que se ejecutaban en la simulación podían modificarse a sí mismos y, por lo tanto, evolucionar. Los programas de Tierra eran organismos vivos artificiales.

A diferencia de Tierra, Avida asigna a cada organismo digital su propia región de memoria protegida y la ejecuta con una CPU virtual independiente . Por defecto, otros organismos digitales no pueden acceder a este espacio de memoria, ni para leer ni para escribir, y no pueden ejecutar código que no se encuentre en su propio espacio de memoria.

Una segunda diferencia importante radica en que las CPU virtuales de distintos organismos pueden funcionar a velocidades diferentes, de modo que un organismo ejecuta, por ejemplo, el doble de instrucciones en el mismo intervalo de tiempo que otro. La velocidad de una CPU virtual está determinada por diversos factores, pero sobre todo por las tareas que realiza el organismo: cálculos lógicos que puede llevar a cabo para obtener una mayor velocidad de CPU.

Uso en la investigación

Adami y Ofria, en colaboración con otros, han utilizado Avida para llevar a cabo investigaciones sobre la evolución digital, y las revistas científicas Nature y Science han publicado cuatro de sus artículos.

El artículo de 2003 "El origen evolutivo de las características complejas" describe la evolución de una operación matemática de igualdad a partir de operaciones bit a bit más simples. [ 2 ]

Uso en la educación

El proyecto Avida-ED ( Avida-ED ) utiliza la plataforma de software Avida dentro de una interfaz gráfica de usuario simplificada adecuada para su uso en la enseñanza de la evolución en los niveles de secundaria y universitario, y proporciona software, documentación, tutoriales, planes de lecciones y otros materiales de curso disponibles gratuitamente. [ 4 ] [ 5 ] El software Avida-ED se ejecuta como una aplicación web en el navegador, con la interfaz de usuario implementada en JavaScript y Avida compilado a JavaScript usando Emscripten, lo que hace que el software sea ampliamente compatible con los dispositivos comúnmente utilizados en las aulas. [ 6 ] Se ha demostrado que este enfoque es eficaz para mejorar la comprensión de la evolución por parte de los estudiantes. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] El proyecto Avida-ED fue el ganador del Premio de la Sociedad Internacional para la Educación y Divulgación de la Vida Artificial 2017. [ 10 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Descarga de la plataforma Avida Digital Life" . sourceforge.net . 6 de febrero de 2014. Consultado el 27 de marzo de 2021 .
  2. ↑ Lenski, RE ; Ofria, C. ; Pennock, RT ; Adami, C. (2003). "El origen evolutivo de las características complejas" (PDF) . Nature . 423 (6936): 139– 144. Bibcode : 2003Natur.423..139L . doi : 10.1038/nature01568 . PMID 12736677 . S2CID 4401833 . Archivado del original (PDF) el 21-01-2021 . Recuperado el 30-01-2012 .  
  3. ↑ "Interfaz de usuario de Avida-ED" . github.com . Consultado el 11 de octubre de 2021 .
  4. ↑ Smith, James J.; Johnson, Wendy R.; Lark, Amy M.; Mead, Louise S.; Wiser, Michael J.; Pennock, Robert T. (2016). "Un currículo digital de evolución Avida-ED para estudiantes de biología de pregrado" . Evolution: Education and Outreach . 9 (1). doi : 10.1186/s12052-016-0060-0 . ISSN 1936-6426 . 
  5. ↑ Anónimo (5 de febrero de 2018). "Una herramienta en línea acelera la enseñanza de la evolución" . ScienceDaily . Consultado el 3 de julio de 2021 .
  6. ↑ Taylor, Tim; Auerbach, Joshua E.; Bongard, Josh; Clune, Jeff; Hickinbotham, Simon; Ofria, Charles; Oka, Mizuki; Risi, Sebastian; Stanley, Kenneth O.; Yosinski, Jason (2016). "WebAL llega a la mayoría de edad: una revisión de los primeros 21 años de vida artificial en la web" (PDF) . Artificial Life . 22 (3 ) : 364– 407. doi : 10.1162/ARTL_a_00211 . hdl : 2241/00154082 . ISSN 1064-5462 . PMID 27472416. S2CID 12092129 .   
  7. ↑ Pennock, Robert T.; Smith, James J.; Mead, Louise S.; Richmond, Gail; Lark, Amy (2018). "Explorando la relación entre las experiencias con la evolución digital y la comprensión científica y la aceptación de la evolución por parte de los estudiantes". The American Biology Teacher . 80 (2): 74– 86. doi : 10.1525/abt.2018.80.2.74 . ISSN 0002-7685 . S2CID 52260399 .  
  8. ↑ Abi Abdallah, Delbert S.; Fonner, Christopher W.; Lax, Neil C.; Babeji, Matthew R.; Palé, Fatimata A. (2020). "Evaluación del uso de organismos digitales Avida-ED para enseñar evolución y selección natural" . The American Biology Teacher . 82 (2): 114– 119. doi : 10.1525/abt.2020.82.2.114 . ISSN 0002-7685 . 
  9. ↑ Pennock, Robert T.; Richmond, Gail; Lark, Amy (2014). "Modelando la evolución en el aula". The American Biology Teacher . 76 (7): 450– 454. doi : 10.1525/abt.2014.76.7.6 . ISSN 0002-7685 . S2CID 83720929 .  
  10. ↑ Taylor, Tim (16 de septiembre de 2017). "Premios ISAL 2017: Ganadores - Vida Artificial" . Vida Artificial . Consultado el 3 de julio de 2021 .
  • Avida Software - GitHub
  • Proyecto Avida-ED - Robert T. Pennock
  • Sitio web de un desarrollador de Avida
  • Sitio web de MSU Devolab

Publicaciones científicas que incluyen a Avida

  • C. Adami y CT Brown (1994), Aprendizaje evolutivo en los sistemas de vida artificial 2D Avida, en: R. Brooks, P. Maes (Eds.), Proc. Artificial Life IV, MIT Press, Cambridge, MA, págs.  377-381. arXiv : adap-org/9405003
  • RE Lenski , C. Ofria, TC Collier, C. Adami (1999). Complejidad del genoma, robustez e interacciones genéticas en organismos digitales. Nature 400: 661-664.
  • CO Wilke, JL Wang, C. Ofria, RE Lenski y C. Adami (2001). La evolución de los organismos digitales a una alta tasa de mutación conduce a la supervivencia de los más planos. Nature 412: 331-333.
  • RE Lenski, C. Ofria, RT Pennock y C. Adami (2003). El origen evolutivo de las características complejas. Nature 423: 139-145.
  • SS Chow, CO Wilke, C. Ofria, RE Lenski y C. Adami (2004). Radiación adaptativa a partir de la competencia por recursos en organismos digitales. Science 305: 84-86.
  • J. Clune, D. Misevic, C. Ofria, RE Lenski, SF Elena y R. Sanjuán. La selección natural no logra optimizar las tasas de mutación para la adaptación a largo plazo en paisajes de aptitud accidentados. PLoS Computational Biology 4(9): 2008. doi : 10.1371/journal.pcbi.1000187
  • Clune J, Goldsby HJ, Ofria C y Pennock RT (2011) Presiones selectivas para la focalización precisa del altruismo: Evidencia de la evolución digital para aspectos difíciles de comprobar de la teoría de la aptitud inclusiva. Proceedings of the Royal Society. pdf ( archivo )
  • Benjamin E. Beckmann, Philip K. McKinley, Charles Ofria (2007). Evolución de una respuesta adaptativa al sueño en organismos digitales. ECAL 2007 pdf
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