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 文章标题 : Avida - 一款非常有名的人工生命软件[2008.1.6首页更新介绍]
帖子发表于 : 2007-01-16 16:28 
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Avida是一款非常有名的Tierra-like软件。关于这方面理论,有一本非常不错的科普书籍:<<数字创世纪:人工生命的新科学>>,里面就有讲到Avida(第4章第2节)。这里有很多关于这本书的信息。书中充满了思辩,非常值得一读。
另外,这个网站也是这方面国内一个非常棒的网站:http://www.swarmagents.com

Avida的安装可以使用新立得软件包管理器直接安装,源代码也可以从源里获得。

这门科学叫人工生命,是跟生物学、人工智能都不同的一门科学。这门科学的思想方法,也导致了一个些哲学派别的出现。

<<数字创世纪:人工生命的新科学>>的详细介绍和目录在这里:http://www.swarmagents.com/alifebook/contents.htm

这个是目录:
引用:

* 第一篇 创世纪的新科学
o 第一章 人工生命的兴起
+ 一、科学研究方法的新革命
+ 二、人工生命的产生
+ 三、人工生命的基本思想
+ 四、人工生命研究的新进展
+ 五、人工生命研究的意义
+ 六、一些值得深思的问题
o 第二章 创造人工生命的方法论
+ 一、综合的方法
+ 二、从局部到整体
+ 三、从简单到复杂
+ 四、基于主体的计算机仿真
+ 五、遗传算法与遗传编程
* 第二篇 电脑中的生存竞争
o 第三章 数字生命的创造
+ 一、磁芯大战
+ 二、计算机病毒和蠕虫
o 第四章 数字生命的进化
+ 一、Tierra世界
+ 二、Avida世界
+ 三、“阿米巴世界”
+ 四、Autolife模型
* 第三篇 群集与涌现
o 第五章 电脑中的群集行为
+ 一、Boids的群集行为
+ 二、Floy的飞行
+ 三、群集行为的规律
+ 四、广泛的应用
+ 五、本章小结
o 第六章 蚂蚁的智慧
+ 一、白蚁的排序行为
+ 二、蚂蚁觅食
+ 三、用遗传编程进化蚁群
+ 四、蚂蚁的启示
o 第七章 人工社会
+ 一、竞争与合作
+ 二、人工社会:Sugarscape
+ 三、人工股市
+ 四、方兴未艾的人工社会研究热潮
* 第四篇:人工生命 V.S. 人工智能
o 第八章 自主Agent和进化机器人
+ 一、经典人工智能研究及其遇到的问题
+ 二、基于行为的自主Agent研究
+ 三、基于神经网络的联结主义研究
+ 四、进化机器人:虚拟和现实的结合
o 第九章 群集智能
+ 一、人工生命模型的特点
+ 二、蚂蚁算法
+ 三、蚁群优化算法
+ 四、粒子群优化算法
+ 五、AER模型和N皇后问题
+ 六、群集智能与数字图像处理
+ 七、总结
o 第十章 认知的进化——分类器系统
+ 一、分类器系统
+ 二、水桶链算法
+ 三、分类器系统小结
* 第五篇 计算主义
o 第十一章 计算与计算理论
+ 一、计算理论的产生
+ 二、计算与计算模型
+ 三、自然计算
+ 四、通用计算机与图灵停机问题
+ 五、人工生命与计算理论
+ 六、能否超越图灵计算
o 第十二章 方格宇宙
+ 一、细胞自动机
+ 二、自我繁殖的逻辑
+ 三、“生命游戏”与通用计算
+ 四、信息动力学与混沌边缘的生命
o 第十三章 计算主义
+ 一、计算的本质
+ 二、认知与计算
+ 三、生命与计算
+ 四、宇宙与计算
+ 五、对一些反对意见的反驳
+ 六、走向计算主义
o 第十四章 关于人工生命的哲学思考
+ 一、人工生命是真的生命吗?
+ 二、数字生命的实在论地位
o 第十五章 进一步的探索
+ 一、人工生命中的困难问题
+ 二、21世纪的人工智能
+ 三、自创生理论
+ 四、自指
+ 五、走向未来


书的前言:
引用:

前 言

对于普通大众来说,“人工生命”、“群集智能”、“仿生机器人”等等可能是一些新鲜名词,他们可能会问,这些新鲜而时髦的科技的内容到底是什么?它们是否代表未来科技发展的方向?它们对人们的生活将会有什么样的影响?人类的未来将是什么样的?

对于计算机相关专业的技术人员来说,也许“细胞自动机”、“遗传算法”、“神经网络”、“蚁群算法”、“计算智能”等名词已经不陌生,然而这些技术之间究竟有什么联系?技术人员在同计算机程序中的 Bug 无休止地作斗争的同时,能不能考虑让计算机程序自发地变聪明?计算机程序可以自发地修正自己的错误吗?

对于生物专业的人士来说,他们可能更加关心自然生物 DNA 的合成、培育和生长。然而究竟什么是“活性”的本质?生命是一种物质还是信息?如何不进行昂贵而笨重的生物学实验就能验证研究人员的某个理论?

对于社会科学家和管理者来说,他们可能很关心如何让人们自发地合作,如何让一个组织更具活力。我们将会看到,自然界中的蚂蚁仅仅遵循简单的规则就能达到整体的合作从而有效、快速地搬运食物。那么,我们能否像蚂蚁那样每个人仅仅根据简单的规则完成简单的决策就有可能在人类群体中涌现出意想不到的集体效应?

这些问题表面上看,差异很大,但令人高兴的是,今天它们都可以在一门新兴科学——计算机科学和生物学交叉的人工生命中找到答案。人工生命诞生于 20 世纪末。起初,从事人工生命研究生学者主要是一些计算机科学家,他们向大自然学习,把生物的灵活适应本领移植到计算机中,让程序变得聪明起来。“遗传算法”、“神经网络”、“蚁群算法”等等正是计算机科学家向生物界学习的成果。另外,计算机也提供了天然的生物系统的模拟场所,这让生物学家们在电脑中就可以进行在平常情况下难以进行或无法进行的一些实验。

然而,人工生命不仅仅关心一些具体的技术问题,它更是一种崭新的自下而上的科学思维方法。事实上,在不经意间,科学界已经发生了一次全新的方法论变革:这就是用综合集成的方法代替还原分解的方法。我们仅掌握原子世界的规律并不能完全理解生命现象。纯粹的还原论已经走到了尽头,而通过计算机的帮助人们就可以把已经被分解还原的单个规律重新综合组织起来。我们不仅关心每个计算单元的属性,而且关心这些单元组合而成的整体动态。单个单元也许是非活性的,但单元的组合可能涌现出“活性”。这就是人工生命的方法。

人工生命学科还很年轻,在很多方面仍然不够成熟,而且很多学者对这门新学科的发展也各执看法,甚至这门学科的研究范围都不是很确定。本书中我们所提到的人工生命在技术上主要指在数字世界中创造的虚拟版本的人工生命和在现实世界中创造的机器人版本的人工生命;在方法论上则主要强调自下而上的涌现方法和自发的适应进化方法。因此,书中所述的各种人工生命模型的基本思想是尽量减少人为的外在干预,让系统自发的发展、进化。

人工生命自一开始诞生就是一门理论和实际紧密结合的学科,它一方面需要人们运用抽象的理性思维看待生命,另一方面又特别强调计算机模拟实验。本着这种思路,本书中的每一个人工生命的实例都尽量写出其中的核心代码。因此熟悉计算机编程的人们可以从这些叙述中直接在自己的计算机上实现各种活灵活现的人工生命模型。

可能更多的读者并不熟悉计算机编程,但是这并不意味着书中的计算机模型会妨碍读者理解本书着重强调的基本思想。事实上,我们更加关心的是模型背后的思想和方法,而不是技术的细微末节。

下面我们对全书的内容作简要的介绍。

本书第一篇主要是对人工生命兴起的背景、人工生命的基本思想和方法的分析介绍。第一章探讨了人工生命思想的孕育、产生、基本思想和新近进展,希望读者能够从这一章了解人工生命学科的概貌及其发展动向。第二章则主要介绍构建人工生命的基本方法。

第二篇开始进入人工生命学科的案例分析。我们首先选择了比较吸引人的一类人工生命模型:数字生命。从简单有趣的磁芯大战到臭名昭著的计算机病毒,再到被人工生命界传为典范的进化数字生命系统 Tierra ,以至各种各样的能够不断开放式进化的类 Tierra 系统。我们可以从这一篇领略到数字生命思想的特点和构建思路。在这里,读者可能会惊异于数字生命自发演化的能力。这些寄生在数字海洋中的 01 数字生命体不仅能够变异让自己越来越能适应环境,而且还能够相互竞争与合作。它们有的演变成了讨厌的寄生虫,而有的则学会了互惠互利形成组织。数字生命构成的庞大组织不仅能够自我生存,而且还具有自我修复、自我构建等功能。现实生物圈中的许多生命现象都可以在数字生命世界里找到对应的缩影。

如果说数字生命倾向于模拟微观、单个的生物行为,那么从第三篇开始,我们将领略生物界中的群体行为。在第五章,我们将会看到计算机中的运动点通过三条简单的规则就能逼真的模拟大雁的运动。稍稍改变这些规则,这些运动的点就变成了一群胡乱飞舞的电子苍蝇,它们时而聚集成群,时而四散逃开。在第六章,我们把目光集中到了蚂蚁群体。虽然单个的蚂蚁异常简单,它们只会遵循固定的规则盲目的对局部环境搜索,然而蚂蚁群体却能够自发找到近似最优的觅食路径,因此蚂蚁群体被人工生命学者视为群体智慧的范例。第七章的人工社会则运用人工生命的自下而上的计算机仿真方法研究更加宏观的人类社会的行为和现象。虽然第三篇具体讨论的计算机模型彼此都不相同,但是它们都体现了一个主要思想,即群集涌现的思想。

第四篇我们把目光移到了实际应用领域,主要关心人工生命与传统的人工智能方法的比较。第八章在简要介绍人工智能的发展与动态之后,主要指出了传统人工智能研究方法所遇到的问题和困境,而新的人工生命的自下而上的合成方法则很有可能弥补传统方法的不足。第九章介绍了群集智能这样一个快速增长的领域,主要把第三篇介绍的各种群集模型应用于解决各种实际的计算问题。第十章着重介绍分类器系统。分类器系统借鉴丰富的隐喻,把人类的认知系统比喻成一个相互竞争与合作的复杂生态系统,从而为柔性的认知模拟提供了可能。

如果说前面部分章节还仅仅把目光集中到技术细节,那么从第五篇开始,我们将上升到哲学思维抽象的高度。所有的计算机模型都逃不过 01 编码,各种眼花缭乱的虚拟世界中的运动无非就是一些算法。因此,第十一章介绍了计算的基本理论和计算的一些模型。我们将领略到图灵、冯·诺伊曼等大师级的人物在该领域做出过的卓越贡献。接着,第十二章介绍了一个广泛应用的计算系统:细胞自动机。虽然人工生命专家很早就开始用细胞自动机探索生命现象,但是它更像是一个虚拟的宇宙而不仅仅是模型。因此第十三章在人工生命进展的基础上概括出一种新的世界观:计算主义哲学,即把整个世界都看作是按着算法规则运行的巨型计算系统。这些思想可能引导我们进一步思考一些深奥的带有根本性的哲学问题,比如:什么是生命?什么是智能?什么是真实?虚拟生命是真实的生命吗?虚拟世界是否像我们的现实世界一样真实?我们会不会像电影《黑客帝国》描述的一样,生活在一个巨大的超级计算机中?书中,我们对这些问题作了一些回答。这些回答是探索性的和尝试性的。我们预期, 21 世纪的科学的一些重大突破将主要围绕这些问题而展开。这些问题的重要性说明,人工生命不仅仅是一门普通的技术科学或理论科学,而且是一门富含科学思想和哲学思想的新科学。希望读者在读完这本书后能和我们一起对这些问题做出更深入的回答。

本书是我们过去数年思考的一个总结。书中的一些思想和模型在我们主办的人工生命网站上介绍过,我们也将在网站上开辟专栏对一些问题进行更深入的探索,欢迎读者与我们一同讨论。我们的网址是: http://www.swarmagents.com


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恩,当年就是这个东西让我确定了专业的~~~当时感觉太神奇了~~


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xiechy 写道:
恩,当年就是这个东西让我确定了专业的~~~当时感觉太神奇了~~
科学算命的?


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eexpress 写道:
xiechy 写道:
恩,当年就是这个东西让我确定了专业的~~~当时感觉太神奇了~~
科学算命的?


人造生命,其实这些“生命”是一些程序,让这些程序可以自己繁殖进化等等……


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bioinfo拉。不过现在进去了之后发现,其实现在的知识库还是太缺乏了,真正实现“生命”还是太遥远~~


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xiechy 写道:
bioinfo拉。不过现在进去了之后发现,其实现在的知识库还是太缺乏了,真正实现“生命”还是太遥远~~

好像电影界都对bioinfo有偏见,比如“生化危机”, :lol:


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呵呵,以前在nature上还看到过篇文章,题目就是为什么科学家在影视中都是些“mad,bad,dangerous”的家伙的~~~


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:em23 bioinfo是什么?生物信息?????????

这个网站是关于这方面的,对完全不懂的人来说也是非常好:
代码:
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帖子发表于 : 2007-01-23 10:28 

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stlxv 写道:
人造生命,其实这些“生命”是一些程序,让这些程序可以自己繁殖进化等等……


万一进化成病毒了怎么办? :em23


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ghost0 写道:
stlxv 写道:
人造生命,其实这些“生命”是一些程序,让这些程序可以自己繁殖进化等等……


万一进化成病毒了怎么办? :em23


不怕,进化成病毒也不怕,很多研究者都在为其进化成病毒而高兴呢!毕竟非常有学术价值

进化成病毒之后,往往可以看到其它程序进化出反病毒的功能,所以非常有趣


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帖子发表于 : 2007-01-24 21:48 
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xiechy 写道:
恩,当年就是这个东西让我确定了专业的~~~当时感觉太神奇了~~

什么专业啊?这么神奇?
我是医学专业的,看这个居然一头雾水了,汗。


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13 楼 
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帖子发表于 : 2007-01-25 0:43 
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人工生命的研究方法跟生物学的方法完全相反,传统生物学是描述现实的生命,而人工生命则是用构造的方法来研究生命现象。

做个比喻,生物学先把生物解剖,然后再慢慢研究里面的构造和作用,然而一直到现在却无法揭示生命的本质

而人工生命则是相反的方法,例如,把几个蛋白质进行组合,看看会出现什么生命现象,试图用另外的方法,来揭示生命的本质

人工生命的研究上世纪后期才开始,大部分研究都是使用计算机模拟来进行辅助的


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帖子发表于 : 2007-01-25 15:08 
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倒,这样进化成人的话,得用什么样的计算机啊。


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帖子发表于 : 2007-01-25 16:38 
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eexpress 写道:
xiechy 写道:
恩,当年就是这个东西让我确定了专业的~~~当时感觉太神奇了~~
科学算命的?

:em25 :em26


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