Tierra (sztuczne życie)

Tierra – pierwszy program komputerowy, opracowany przez Thomasa Raya, dzięki któremu można było symulować procesy ewolucji^[1]. Jest to system do badań nad sztucznym życiem, a konkretnie – nad zdolnością programów komputerowych („królików”) do ewolucji.

Tierra składa się z prostej maszyny wirtualnej oraz interfejsu badacza. Zaprojektowana była jako komputer o architekturze równoległej MIMD^[2]. Zawartość pamięci maszyny nazywana jest „zupą”^[3] – przez analogię do „prazupy”, w której nastąpić miała biogeneza. W zupie znajdują się króliki (organizmy), które tworzą i uruchamiają swoje kopie. Ponieważ Tierra jest systemem o niskiej niezawodności, w trakcie tworzenia kopii (a także w trakcie życia królika) może dojść do przekłamań, skutkujących trwałymi zmianami w kodzie wykonywalnym, czyli mutacją. Tierra została wyposażona w moduł „żniwiarz” („kostucha”), którego zadaniem była eliminacja starych, podatnych na błędy królików^[4] w razie zbyt dużego zużycia zasobów systemu. W zależności od konfiguracji modułu usuwane mogły być losowe programy, bądź też te, które wywołują najwięcej błędów i najwolniej się powielają. Żniwiarz odgrywał zastępczą rolę drapieżnika (rekompensował jego brak^[4]) i umożliwiał zaistnienie doboru naturalnego. Po uruchomieniu pierwszej symulacji przez Raya w systemie dość szybko pojawiały się mutacje prowadzące do powstawania organizmów o mniejszej liczbie instrukcji. Były to wirtualne pasożyty, gdyż liczba instrukcji (45) nie pozwalała na „samodzielną” replikację i potrzebowały one do tego innych organizmów^[5][6].

Dobór naturalny w połączeniu z mutacjami daje w efekcie ewolucję, skutkującą przetrwaniem programów najlepiej dostosowanych do warunków panujących w „zupie” – nierzadko korzystających z nietrywialnych strategii przetrwania, jak pasożytnictwo. W odróżnieniu od tradycyjnych algorytmów genetycznych pejzaż dostosowań w systemie Tierra nie był ustalony z góry, ale generowany poprzez interakcje organizmów (królików) z otoczeniem (środowiskiem) i zmieniający się wraz z nimi^[7].

Inspiracją do stworzenia Tierry była dla Raya gra go^[1], a także gra Core War, w której programy graczy rywalizują o zasoby pamięci^[8]. Pracę nad tym programem, pisanym w asemblerze, rozpoczął w 1987 roku^[9]. Pierwszy „królik” miał 80 instrukcji. W wyniku ewolucji powstała między innymi jego udoskonalona wersja składająca się tylko z 36 instrukcji, dzięki zastosowaniu rozwinięcia pętli^[10]. Nowsze wersje Tierry umożliwiają badania nad „królikami” w systemach rozproszonych.

Przypisy

Bibliografia

• J.M.Kowalski (2002) "Wirusy komputerowe" jako forma życia – Racibórz
• D.Ferbranche (1993) Patologia wirusów komputerowych – WNT Warszawa
• E.Thro (1994) Sztuczne życie zestaw narzędzi badacza – Warszawa
• T.Ray – Tierra home page
• Wojciech Borkowski. Przypadek i konieczność, czyli o powtarzalności makroewolucji w naturze, informatyce i kulturze. „Teksty z Ulicy. Zeszyt memetyczny”. 12, 2008. ISSN 2081-397X. 
• Peter Coveney, Roger Highfield: Granice złożoności. Warszawa: Prószyński i S-ka, 1997. ISBN 837180-083-5.

Linki zewnętrzne

• Tierra home page. life.ou.edu. [zarchiwizowane z tego adresu (2019-01-01)].