Avida

Avida-ED
Oryginalni autorzy	Jeffa Clune'a
Deweloperzy	Diane J. Blackwood
Wersja stabilna	3 / 10 października 2021 ; 16 miesięcy temu
Napisane w	C++ , JavaScript
Typ	Sztuczne życie
Licencja	GPL
Strona internetowa	Główny: avida-ed .msu .edu , Mirror: avida-ed-mirror1 .beacon-center .org

Avida
	Zakładka Mapa dla Avida 2.6
Oryginalni autorzy	Charles Ofria , Chris Adami
Deweloperzy	Karol Ofria
Wersja stabilna	2.14.0 / 6 lutego 2014 ; 9 lat temu
Napisane w	C++ , Objective-C
System operacyjny	Microsoft Windows 7 lub nowszy, macOS 10.8 lub nowszy, Linux / Unix.
Typ	Sztuczne życie
Licencja	LGPL

Avida to platforma oprogramowania sztucznego życia do badania biologii ewolucyjnej samoreplikujących się i ewoluujących programów komputerowych ( organizmów cyfrowych ). Avida jest aktywnie rozwijana przez Digital Evolution Lab Charlesa Ofrii na Michigan State University ; pierwsza wersja Avidy została zaprojektowana w 1993 roku przez Ofrię, Chrisa Adamiego i C. Titusa Browna z Caltech i od tego czasu była wielokrotnie przebudowywana przez Ofrię. Oprogramowanie zostało pierwotnie zainspirowane Tierra .

Zasady projektowania

Tierra symulował system ewolucyjny, wprowadzając programy komputerowe konkurujące o zasoby komputera, w szczególności czas procesora (CPU) i dostęp do pamięci głównej. Pod tym względem był podobny do Core Wars , ale różnił się tym, że uruchamiane w symulacji programy potrafiły same się modyfikować, a tym samym ewoluować. Programy Tierry były sztucznymi organizmami żywymi. ^{[ potrzebne źródło ]}

W przeciwieństwie do Tierra, Avida przypisuje każdemu cyfrowemu organizmowi własny chroniony obszar pamięci i wykonuje go za pomocą oddzielnego wirtualnego procesora . Domyślnie inne organizmy cyfrowe nie mają dostępu do tej przestrzeni pamięci, ani do czytania, ani do pisania, i nie mogą wykonywać kodu, który nie znajduje się w ich własnej przestrzeni pamięci.

Drugą ważną różnicą jest to, że wirtualne procesory różnych organizmów mogą działać z różnymi prędkościami, tak że jeden organizm wykonuje na przykład dwa razy więcej instrukcji w tym samym przedziale czasu niż inny organizm. Szybkość, z jaką działa wirtualny procesor, zależy od wielu czynników, ale przede wszystkim od zadań wykonywanych przez organizm: obliczeń logicznych, które organizm może wykonać, aby uzyskać dodatkową prędkość procesora jako bonus.

Użyj w badaniach

Adami i Ofria we współpracy z innymi wykorzystali Avidę do prowadzenia badań nad ewolucją cyfrową, a czasopisma naukowe Nature i Science opublikowały cztery swoje artykuły.

Artykuł z 2003 r. „Ewolucyjne pochodzenie cech złożonych” opisuje ewolucję matematycznej operacji równości z prostszych operacji bitowych.

Zastosowanie w edukacji

Projekt Avida-ED ( Avida-ED ) wykorzystuje platformę programową Avida w ramach uproszczonego graficznego interfejsu użytkownika, odpowiedniego do wykorzystania w nauczaniu ewolucji na poziomie szkoły średniej i studiów licencjackich, oraz udostępnia bezpłatnie oprogramowanie, dokumentację, samouczki, plany lekcji , i inne materiały szkoleniowe. Oprogramowanie Avida-ED działa jako aplikacja internetowa w przeglądarce, z interfejsem użytkownika zaimplementowanym w JavaScript i Avida skompilowanym do JavaScript przy użyciu Emscripten, dzięki czemu oprogramowanie jest w dużej mierze kompatybilne z urządzeniami powszechnie używanymi w salach lekcyjnych. Wykazano, że to podejście skutecznie poprawia zrozumienie ewolucji przez uczniów. Projekt Avida-ED został laureatem nagrody International Society for Artificial Life Education and Outreach Award 2017.

Zobacz też

Tierra
Gra życia Conwaya
Nanostaw
Aevol

„Testowanie Darwina” , Discover Magazine , luty 2005.

Linki zewnętrzne

Publikacje naukowe z udziałem Avidy

C. Adami i CT Brown (1994), Evolutionary Learning in the 2D Artificial Life Systems Avida, w: R. Brooks, P. Maes (red.), Proc. Sztuczne życie IV, MIT Press, Cambridge, MA, s. 377-381. arXiv : adaptap-org/9405003
RE Lenski , C. Ofria, TC Collier, C. Adami (1999). Złożoność genomu, solidność i interakcje genetyczne w organizmach cyfrowych. Natura 400: 661-664.
CO Wilke, JL Wang, C. Ofria, RE Lenski i C. Adami (2001). Ewolucja organizmów cyfrowych przy wysokim tempie mutacji prowadzi do przetrwania najbardziej płaskich. Natura 412: 331-333.
RE Lenski, C. Ofria, RT Pennock i C. Adami (2003). Ewolucyjne pochodzenie złożonych cech. Natura 423: 139-145.
SS Chow, CO Wilke, C. Ofria, RE Lenski i C. Adami (2004). Promieniowanie adaptacyjne z konkurencji o zasoby w organizmach cyfrowych. Nauka 305: 84-86.
J. Clune, D. Misevic, C. Ofria, RE Lenski, SF Elena i R. Sanjuán. Dobór naturalny nie optymalizuje tempa mutacji w celu długoterminowej adaptacji na trudnych terenach fitness. Biologia obliczeniowa PLoS 4(9): 2008. doi : 10.1371/journal.pcbi.1000187
Clune J, Goldsby HJ, Ofria C i Pennock RT (2011) Selektywne naciski na dokładne ukierunkowanie na altruizm: dowody z ewolucji cyfrowej dla trudnych do przetestowania aspektów teorii sprawności włączającej. Postępowanie Towarzystwa Królewskiego. pdf ( archiwum )
Benjamin E. Beckmann, Philip K. McKinley, Charles Ofria (2007). Ewolucja adaptacyjnej reakcji snu w organizmach cyfrowych. ECAL 2007 pdf