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Ver la versión completa : Vida Artificial



mat
03/10/2007, 14:30
No sabía dónde meterlo, así que lo pongo aquí en "Otras ciencias":

He estado leyendo algunos artículos sobre la construcción de modelos de vida, o "vida artificial". Por ejemplo http://vidaartificial.com/index.php?title=Vida_Artificial

En algunos (como Tierra y otros similares) un conjunto de softwares distintintos "compiten" dentro de un hardware por el tiempo de computación (como si fuera la energía que les permite multiplicarse y hacer sus cosas) y por el espacio en memoria (como si fuera competir por el terreno). Se ha observado que se produce una dinámica con muchas semejanzas a las dinámicas poblacionales reales, con especies que proliferan más durante un tiempo, luego a lo mejor disminuyen hasta desaparecer, ....... incluso se les dota de cierta capacidad de mutación aleatoria cuando se multiplican, lo que origina "nuevas especies" de software que pueden "competir" mejor o peor.

En varios casos, pasado el suficiente tiempo, se llega a dinámicas cuasi-cíclicas, en las que el sistema va pasando por estados muy similares de un modo casi periódico.

Se están utilizando estos sistemas para estudiar ciertos aspectos de la dinámica de poblaciones.

También he leído que hay un software llamado "Criatures" en el que te dan dos "huevos" y tú vas criando y enseñando a una especie llamada "norns" cuyo software incluye DNA (virtual, claro) y también está considerada la posibilidad de mutaciones aleatorias. Se han criado muchas "camadas" de tales "norns" y se han observado comportamientos diferentes de unas a otras, según la "educación" que hayan recibido de cada "dueño" y de los distintos DNA (virtuales) que hayan ido combinándose para dar nuevos "norns", ya que los "norns" son haploides (tienen la mitad del ADN necesario) y se reproducen sexualmente, combinándose aleatoriamente el ADN del padre con el ADN de la madre, lo que da lugar cada vez a un "norn" único. (Lo que no han modelado es la propiedad de ser dominante o recesivo de un gen).

Me parece bastante interesante todo ésto.

¿Alguien que sepa de programación y le interese puede dar su opinión acerca de estos experimentos?

gdl
03/10/2007, 16:09
Hace mucho que no toco el tema de la vida artificial, pero siempre me pareció que rondaba las cercanías de la auto-organización (http://en.wikipedia.org/wiki/Self_organization). Este fundamento de auto-organización es el que subyace (según creo yo) a las técnicas más prácticas que se usan en la vida artificial. A saber, algoritmos genéticos (http://en.wikipedia.org/wiki/Genetic_algorithm), aprendizaje automático (http://en.wikipedia.org/wiki/Machine_learning), propiedades emergentes (http://en.wikipedia.org/wiki/Emergent_properties), etc.

En definitiva: Todo se basa en crear unas reglas que, siendo simples, consigan adaptarse al entorno de forma inesperada y mediante comportamientos no programados explícitamente. El entorno puede ser cualquier cosa que se te venga en mente: una función matemática, una memoria de autómata, sensores/actuadores al mundo real, etc.

No siempre tiene que ser mediante un proceso evolutivo (algoritmo genético). El famoso juego de la vida de Conway (http://en.wikipedia.org/wiki/Conway's_Game_of_Life) es un claro ejemplo de propiedades emergentes sin evolución dadas unas reglas fijas.

Otro juego en el que son los usuarios los que establecen las reglas es el Core Wars (http://en.wikipedia.org/wiki/Core_wars). En este juego es muy muy muy probable que las cosas no salgan como esperabas a la hora de poner las reglas. Existe cierta tendencia a ver a tu conjunto de reglas como un ser "vivo" que lucha por sobrevivir. Incluso en algunas versiones tienen la opción de reproducirse.

Un paso más adelante es aplicar la evolución. Necesitamos entonces introducir la reproducción, mutación y cruce de tus reglas (el genoma). En este caso tanto las reglas como las propiedades emergentes hacen que todo sea más sorprendente. En el sentido de que no sabes qué va a pasar de antemano.

Finalmente, pues se ponen unos gráficos bonitos para que parezca que tu conjunto de reglas son realmente bichos que pululan por un mundo. Pero en el fondo es todo más bien matemático. Se usa la auto-organización para buscar un óptimo en una función de ajuste proporcionada por la interacción con el entorno.

Nexus 7
03/10/2007, 17:44
ya que los "norns" son haploides (tienen la mitad del ADN necesario) y se reproducen sexualmente, combinándose aleatoriamente el ADN del padre con el ADN de la madre, lo que da lugar cada vez a un "norn" único. (Lo que no han modelado es la propiedad de ser dominante o recesivo de un gen).
Si fueran diploides (o tetraploides) habría que hablar de cuales genes serían dominantes y cuales recesivos. Perso siendo haploides no habría (creo) ese problema.


Saludos.

maga
31/10/2007, 21:04
HOlaa! :h:

Es muy interesante el tema. Con mas tiempo expondre mi ipinion. No desde el punto de vista informatico, (te importa mat?)

Creo que este tema abarca muchas perspectivas desde las que abordarlo.

mat
31/10/2007, 22:49
HOlaa! :h:

Es muy interesante el tema. Con mas tiempo expondre mi ipinion. No desde el punto de vista informatico, (te importa mat?)

Creo que este tema abarca muchas perspectivas desde las que abordarlo.

¿Que si me importa que no lo trates desde un punto de vista informático?. No, claro que no me importa. :?

Puedes tratar este interesante tema desde el punto de vista que quieras (faltaría más).

:h:

maga
31/10/2007, 23:09
:meparto:

ok, pues luego sigo hablando...

maga
31/10/2007, 23:44
Hola! :h:

No se a que te refieres, o a que se refieren las personas que dicen que crean vida artifical en un ordenador, con un programa informatico.

Yo lo que creo es que la vida es algo MUYYYYYYYYY complejo, y que estamos a años luz de imitarla con nada. Lo de los programas informaticos de duplicar adn, hacer sociedades que crecen...etc...me recuerda a una version avanzada de age of empire y tamagochi juntos pero con bastante mas detalles.

Sin ofender ni infravalorar el trabajo de esos cientificos e informaticos que tanto se habran esforzado en hacer esos programas, creo que no dejan de ser eso, un programa realizado con unas cuantas (mas bien una muchas) ordenes, o reglas que cumplir (en plan programar: cuando ocurra b, pasa z, cuando pasan b y c, pasa y...etc...), pero yo lo que creo es que ni de coña eso es vida. Porque si eso es vida artificial y se le da una credibilidad cientifica a la palabra vida, entonces, el tamagochi que yo tenia en mi adolescencia equivale a una celula funmental de la vida artifical (yo lo alimentaba, el crecia, algunos se reproducian, y al final morian).

Si tu llamas, o alguien llama vida artifical a esos programas, lo siento, pero mi tamagochi tambien estaba vivo, arficialmente.

Me parece muy bien que llamen vida a mi tamagochi (me es indifirente, no me importaba un mojon mi tamagochi) pero es que yo a eso no lo llamo vida artifical, lo llamaria "noseque" artificial.

Vida artificial sera cuando reproduzcan, creen, artificialmente el menor segmento de vida posible que exista en la tierra, y de ahi pa adelante. (por ejemplo cuando hagan un protozoo mecanico, o algo asi...yo que se, no me he puesto a diseñar vida artificial mira...)

mat
01/11/2007, 00:44
Que yo sepa, aún no existe una definición satisfactoria de "vida".

Es decir, no tenemos aún una definición de "vida" que cumpla que todo aquello que consideramos "vivo" satisfaga dicha definición, y que todo aquello que no consideramos "vivo" no satisfaga dicha definición.

Así que te puedes imaginar que no es un asunto sencillo.

"Vida" es quizás uno de los temas más estudiados hoy día, y Craig Venter y otros están estudiando (con inversiones multimillonarias) cuál es la cantidad "mínima" de materia que puede ser calificada de "vida".

Están intentando (y puede que lo consigan en 20 o 30 años) crear una bacteria "desde cero", es decir, "montando" ellos mismos, codón a codón, su ADN y también su membrana así como algunos orgánulos necesarios para su bioquímica.

¿Qué es vida?

Eso que están intentando no se diferencia mucho de crear un "programa" molecular.

maga
01/11/2007, 01:06
Eso que están intentando no se diferencia mucho de crear un "programa" molecular.

Te refieres a lo que estan intentando los informaticos con los programas esos? No se...yo creo que si es muy diferente de crear un "programa" molecula.

No creo que se pueda crear nada que sea "vida", (si, muy bien, no esta definida, pero digo el concepto de vida que tenemos todos simple y llanamente, no cientificamente) que sea un programa de ordenador.

Creo que en todo caso un programa de ordenador puede simular el funcionamiento para ayudarnos a entender mejor el funcionamiento de tal o cual proceso, pero simular el proceso para ayudarnos a entenderlo...a eso yo no lo llamo crear vida artifial. Me parece muy presuntuoso.

Por ejemplo en psicologia tambien se utilizan programas informaticos, para simular las redes neuronales, y por lo visto sirve para algo...pero eso no significa que se halla creado un cerebro en el ordenador.

:meparto:

:h:

mat
01/11/2007, 02:44
Aquí te pego un artículo reciente. Ya ha creado un cromosoma artificial (sintetizado artificialmente en laboratorio a partir de pares de bases) y se dispone a introducirlo en una bacteria a la que se le ha sustraído previamente su cromosoma. Como el cromosoma artificial es distinto de cualquier cromosoma natural existente, se podría decir que el "ser" que va a "formar" (si tiene éxito, es decir, si realmente este cromosoma sintético es capaz de "dirigir" el metabolismo celular y la división celular) será un "nuevo ser que nunca ha existido antes".

Si tiene éxito en este paso (y lo sabremos en cuestión de meses o incluso semanas), el siguiente paso sería crear sintéticamente ribosomas, y demás orgánulos, así como una membrana artificial, introducir el cromosoma artificial, y conseguir que todo eso "viva". (Esto ya tendrá que esperar unas décadas por lo menos, creo yo).

En fin, aquí pego el artículo:



Craig Venter, the controversial DNA researcher involved in the race to decipher the human genetic code, has built a synthetic chromosome out of laboratory chemicals and is poised to announce the creation of the first new artificial life form on Earth.

The announcement, which is expected within weeks and could come as early as Monday at the annual meeting of his scientific institute in San Diego, California, will herald a giant leap forward in the development of designer genomes. It is certain to provoke heated debate about the ethics of creating new species and could unlock the door to new energy sources and techniques to combat global warming.

Mr Venter told the Guardian he thought this landmark would be "a very important philosophical step in the history of our species. We are going from reading our genetic code to the ability to write it. That gives us the hypothetical ability to do things never contemplated before".

The Guardian can reveal that a team of 20 top scientists assembled by Mr Venter, led by the Nobel laureate Hamilton Smith, has already constructed a synthetic chromosome, a feat of virtuoso bio-engineering never previously achieved. Using lab-made chemicals, they have painstakingly stitched together a chromosome that is 381 genes long and contains 580,000 base pairs of genetic code.

The DNA sequence is based on the bacterium Mycoplasma genitalium which the team pared down to the bare essentials needed to support life, removing a fifth of its genetic make-up. The wholly synthetically reconstructed chromosome, which the team have christened Mycoplasma laboratorium, has been watermarked with inks for easy recognition.

It is then transplanted into a living bacterial cell and in the final stage of the process it is expected to take control of the cell and in effect become a new life form. The team of scientists has already successfully transplanted the genome of one type of bacterium into the cell of another, effectively changing the cell's species. Mr Venter said he was "100% confident" the same technique would work for the artificially created chromosome.

The new life form will depend for its ability to replicate itself and metabolise on the molecular machinery of the cell into which it has been injected, and in that sense it will not be a wholly synthetic life form. However, its DNA will be artificial, and it is the DNA that controls the cell and is credited with being the building block of life.

Mr Venter said he had carried out an ethical review before completing the experiment. "We feel that this is good science," he said. He has further heightened the controversy surrounding his potential breakthrough by applying for a patent for the synthetic bacterium.

Pat Mooney, director of a Canadian bioethics organisation, ETC group, said the move was an enormous challenge to society to debate the risks involved. "Governments, and society in general, is way behind the ball. This is a wake-up call - what does it mean to create new life forms in a test-tube?"

He said Mr Venter was creating a "chassis on which you could build almost anything. It could be a contribution to humanity such as new drugs or a huge threat to humanity such as bio-weapons".

Mr Venter believes designer genomes have enormous positive potential if properly regulated. In the long-term, he hopes they could lead to alternative energy sources previously unthinkable. Bacteria could be created, he speculates, that could help mop up excessive carbon dioxide, thus contributing to the solution to global warming, or produce fuels such as butane or propane made entirely from sugar.

"We are not afraid to take on things that are important just because they stimulate thinking," he said. "We are dealing in big ideas. We are trying to create a new value system for life. When dealing at this scale, you can't expect everybody to be

maga
01/11/2007, 12:23
Aaaaaaaaaah!!!! vale...que te referias a crear vida de verdad....a fabricar en el laboratorio una molecula de verdad y que viva!!! aaaaaaaaaaaaaah!!!!!
vale vale....

(por cierto, tu te crees que tol mundo aqui tiene que saber ingles???....menos mal que yo si se... :gota: )

mat
01/11/2007, 12:33
Aaaaaaaaaah!!!! vale...que te referias a crear vida de verdad....a fabricar en el laboratorio una molecula de verdad y que viva!!! aaaaaaaaaaaaaah!!!!!
vale vale....

(por cierto, tu te crees que tol mundo aqui tiene que saber ingles???....menos mal que yo si se... :gota: )

Hombre, una molécula no creo que "viva", una célula sí.

Lo del inglés: iba a traducirlo, pero me daba pereza, la verdad. De todas formas, es importante que la gente aficionada a la ciencia se vaya acostumbrando a leer artículos en inglés, ya que el 90% de la ciencia se escribe en ese idioma. De todas formas si alguien lo pide, intentaré buscar el mismo artículo en español.

:h:

maga
01/11/2007, 12:47
[quote="maga"]
Hombre, una molécula no creo que "viva", una célula sí.


:h:

Uiiiiiiiiiiiiiii!!!!!!!! Perdona...vamos...es que no estoy tan pendiente de que la palabra que digo sea exacta y eso...Ademas no manejo el argot tan bien...Probablemente me ocurra mas veces en varias ocasiones y con varios temas porque en general soy asi de despista (a veces hasta me invento palabras porque la que es no me sale)...Pero bueno...mi intencion no es utilizar un vocabulario perfecto sino expresar una idea y que se entienda, y eso veo que si ocurre, por lo tanto...ya esta. Perdona mat hijo...ufffffffff, valla...no digo palabras perfectas...pero veo que has hecho un esfuerzo y te has dignado a intentar entender algo no perfecto. jajaja. gracias. :meparto:

mat
01/11/2007, 13:12
Lo de recalcar que era una célula y no una molécula no iba con maldad, maga, símplemente lo aclaré por si acaso.

El intentar hablar siempre con precisión en temas científicos.....probablemente es algo que la experiencia te lo impone. Si supieras las de discusiones estúpidas y pérdidas de tiempo que he tenido en conversaciones que se liaban porque no se estaba hablando con precisión y cada uno entendía cosas distintas en las mismas palabras........acabas dándote cuenta que mientras más precisión en tu expresión, menos probabilidades hay de que la conversación se "pierda" en un lío de "interpretaciones".

anakyn
01/11/2007, 14:08
Yo creo que esos programas no son del todo inútiles. Independientemente de que no tengamos aún una definición satisfactoria de la "vida", pienso que esos programas sirven para conocer aspectos del comportamiento de los sistemas vivos, lo que supone un punto de abordaje distinto, original e interesante; a dónde conducirá aún está por ver, pero la línea de investigación ahí está y, al parecer, no es infructuosa (me ha parecido leer que se están empleando para estudiar ciertos aspectos de la dinámica de poblaciones).

En cuanto al meollo en sí de la cuestión, evidentemente aún no se ha conseguido (y no hay previsión de conseguirse en un futuro próximo) la "fabricación" de vida en el laboratorio. Se me ocurre pensar que la cosa está bien jodida, porque aunque pongamos en el mismo sitio todos los ingredientes, la vida no aparecerá milagrosamente. Pienso que la clave de todo ello está en la organización concreta y precisa de todo ese material, así que, un posible enfoque del problema, una posible pregunta de partida, podría ser: ¿cómo organizar la materia? Conocemos las reglas (atracciones nucleares, electromagnetismo, gravedad, van der Waals, puentes de hidrógeno, atracciones electrostáticas, puentes disulfuro, etc), pero aunque sean todas las que están, tal vez no estén todas las que son y no las conozcamos todas. Por otra parte, incluso para hablar de esas mismas reglas no está aún todo aclarado. Mismamente, para algo tan básico y fundamental como son los enlaces, aún hablamos de teorías (teoría del enlace de valencia, teoría de orbitales moleculares, etc). ¡Por el amor de Dios, si ni siquiera sabemos con claridad absoluta cómo se unen los átomos y las moléculas! Creo que empezar por aquí podría ayudar a averiguar qué criterios emplea la materia para organizarse, y pienso que este puede ser un primer pasito, porque nos preocupa un montón establecer una frontera entre la materia "inerte" y la "viva", y casi no sabemos qué es la "materia" a secas.

Por cierto, hablando de "leyes", se me ocurre pensar que la "vida" infringe algunas. Tengo entendido que según la Termodinámica todo tiende siempre al mayor estado de entropía posible, pero la vida, para complicar más las cosas, despilfarra ingentes cantidades de energía en impedirlo :?

:h:

mat
01/11/2007, 14:59
Los seres vivos no contradicen la termodinámica, porque no son sistemas aislados.

Se podría decir incluso que los seres vivos son "aceleradores" del aumento de entropía en todo el Universo como sistema global aislado.

Es decir, sin seres vivos, el aumento global de la Entropía, sería más lento que con seres vivos.

Por otra parte, si el proyecto de Venter y otros tiene éxito, (no el inminente que saldrá en cuestión de meses, sino el posterior de crear una bacteria con su cromosoma, orgánulos y membrana sintéticamente), entonces sí que tendremos que aceptar que se ha creado vida a partir de moléculas químicas.

:h:

anakyn
01/11/2007, 16:59
Los seres vivos no contradicen la termodinámica, porque no son sistemas aislados.

Se podría decir incluso que los seres vivos son "aceleradores" del aumento de entropía en todo el Universo como sistema global aislado.

Es decir, sin seres vivos, el aumento global de la Entropía, sería más lento que con seres vivos.
Entonces, según tú, ¿qué es un "sistema vivo"? :?

Si se consigue hacer eso, una bacteria en el laboratorio, sería el mayor boom de la historia de la Biología, y probablemente incluso de la Ciencia en general.

DeepField
01/11/2007, 19:27
Los seres vivos no contradicen la termodinámica, porque no son sistemas aislados.

Se podría decir incluso que los seres vivos son "aceleradores" del aumento de entropía en todo el Universo como sistema global aislado.

Es decir, sin seres vivos, el aumento global de la Entropía, sería más lento que con seres vivos.
Entonces, según tú, ¿qué es un "sistema vivo"? :?

Si se consigue hacer eso, una bacteria en el laboratorio, sería el mayor boom de la historia de la Biología, y probablemente incluso de la Ciencia en general.
Sí, bueno, pues no parece descabellado.
¿Qué es un sistema vivo? Estamos con lo de siempre, habrá que llegar a un acuerdo. Un sistema que disipa entropía y a parte de eso alguna cosa más...


¡Por el amor de Dios, si ni siquiera sabemos con claridad absoluta cómo se unen los átomos y las moléculas!
En este caso no hay que verlo desde el punto de vista científico estricto, sino desde el ingenieril: basta saberlo con la suficiente precisión :-)

:h:

mat
01/11/2007, 21:45
Los seres vivos no contradicen la termodinámica, porque no son sistemas aislados.

Se podría decir incluso que los seres vivos son "aceleradores" del aumento de entropía en todo el Universo como sistema global aislado.

Es decir, sin seres vivos, el aumento global de la Entropía, sería más lento que con seres vivos.
Entonces, según tú, ¿qué es un "sistema vivo"? :?

Si se consigue hacer eso, una bacteria en el laboratorio, sería el mayor boom de la historia de la Biología, y probablemente incluso de la Ciencia en general.
Sí, bueno, pues no parece descabellado.
¿Qué es un sistema vivo? Estamos con lo de siempre, habrá que llegar a un acuerdo. Un sistema que disipa entropía y a parte de eso alguna cosa más...


¡Por el amor de Dios, si ni siquiera sabemos con claridad absoluta cómo se unen los átomos y las moléculas!
En este caso no hay que verlo desde el punto de vista científico estricto, sino desde el ingenieril: basta saberlo con la suficiente precisión :-)

:h:

Buena y certera apreciación, Deep.

Por otra parte, anakyn, yo no sé cómo definir un "sistema vivo", pero es cierto que son sistemas abiertos en constante intercambio de materia y energía con el entorno, que mantienen su entropía a costa de aumentar muchísimo la entropía de su entorno (por eso digo que son aceleradores del aumento de la entropía de ellos+entorno).

En principio, la naturaleza del enlace molecular está claramente comprendida: interacción electromagnética.

Lo que ocurre es que una cosa es tener la teoría correcta (se supone que la tenemos) y otra cosa es que esa teoría nos permita realizar cálculos precisos de cualquier sistema.

La Teoría de los Orbitales Moleculares, la Teoría del Enlace de Valencia, la Teoría del Funcional de la Densidad,.........son teorías que introducen simplificaciones y aproximaciones para poder llegar a realizar ciertos cálculos en moléculas grandes y complejas, pero NO son "teorías rivales de la Electrodinámica Cuántica", símplemente son "maneras" de realizar cálculos ( basandose en la Mecánica Cuántica) de un modo más rápido (y menos preciso).