Tierra (simulación por ordenador)

Tierra es una simulación informática desarrollada por el ecólogo Thomas S. Ray a principios de la década de 1990 en la que los programas informáticos compiten por tiempo (tiempo de la unidad central de procesamiento ( CPU )) y espacio (acceso a la memoria principal ). En este contexto, los programas informáticos de Tierra se consideran evolutivos y pueden mutar , autorreplicarse y recombinarse . La máquina virtual de Tierra está escrita en C. ^{[ 1} ] Opera con un conjunto de instrucciones personalizado diseñado para facilitar los cambios y la reordenación ^del código, incluyendo características como el salto a plantilla ^{[ 2 ]} (a diferencia de los saltos relativos o absolutos comunes en la mayoría de los conjuntos de instrucciones).

El modelo básico de Tierra se ha utilizado para explorar experimentalmente, mediante simulaciones computacionales, los procesos fundamentales de la dinámica evolutiva y ecológica . Procesos como la dinámica del equilibrio puntuado , la coevolución huésped-parásito y la selección natural dependiente de la densidad pueden investigarse dentro del marco de Tierra. Una diferencia notable entre Tierra y los modelos más convencionales de computación evolutiva , como los algoritmos genéticos , es que el modelo carece de una función de aptitud explícita o exógena . A menudo, en estos modelos se utiliza la noción de una función que se "optimiza"; en el caso de Tierra, la función de aptitud es endógena: simplemente existe la supervivencia y la muerte.

Según Thomas S. Ray y otros, esto podría permitir una evolución más "abierta", en la que la dinámica de la retroalimentación entre los procesos evolutivos y ecológicos puede cambiar con el tiempo (véase evolucionabilidad ), aunque esta afirmación no se ha materializado: al igual que otros sistemas de evolución digital, llega un punto en el que deja de generarse novedad y el sistema en general comienza a entrar en un bucle o deja de "evolucionar". La cuestión de cómo implementar una verdadera evolución abierta en un sistema artificial sigue siendo un tema abierto en el campo de la vida artificial . ^{[ 3 ]}

Mark Bedau y Norman Packard desarrollaron un método estadístico para clasificar sistemas evolutivos y, en 1997, Bedau et al. aplicaron estas estadísticas a Evita, un modelo de vida artificial similar a Tierra y Avida , pero con interacción limitada entre organismos y sin parasitismo, y concluyeron que los sistemas tipo Tierra no exhiben las características evolutivas abiertas de los sistemas que evolucionan naturalmente. ^{[ 4 ]}

Russell K. Standish ha medido la complejidad informacional de los "organismos" Tierran y, de manera similar, no ha observado un crecimiento de la complejidad en la evolución Tierran. ^{[ 5 ]}

Tierra es un modelo abstracto, pero cualquier modelo cuantitativo está sujeto a las mismas técnicas de validación y verificación que se aplican a los modelos matemáticos más tradicionales y, por lo tanto, no tiene un estatus especial. La creación de modelos más detallados que incorporen dinámicas más realistas de sistemas y organismos biológicos es ahora un campo de investigación activo (véase biología de sistemas ).

• Avida
• Organismo digital
• Simulador de organismo digital
• Computación evolutiva
• Panorama del fitness

• Bentley, Peter, J. 2001, "Biología digital: cómo la naturaleza está transformando nuestra tecnología y nuestras vidas", Simon & Schuster, Nueva York, NY. Publicado previamente en Gran Bretaña en 2001 por Headline Book Publishing.
• Ray, TS 1991, "Evolución y optimización de organismos digitales", en Billingsley KR et al. (eds), Excelencia científica en supercomputación: Artículos premiados del concurso IBM de 1990 , Athens, GA, 30602: The Baldwin Press, Universidad de Georgia. Fecha de publicación: diciembre de 1991, pp.  489–531.
• Casti, John L. (1997). Would-Be-Worlds . John Wiley & Sons, Inc. Nueva York ISBN 0-471-12308-0

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