ENTORNO TECNOLOGICO

La vida artificial: el nuevo paradigma

Los aspectos propios de la vida, como la autoorganización, la adaptación y la evolución, están dando lugar a una revolución en los sistemas computacionales

CUAUHTEMOC VALDIOSERA R.

Vida artificial es el nombre dado a la nueva disciplina que estudia la ''vida natural'', con la intención de recrear los fenómenos biológicos a través de computadoras y otros medios artificiales. La vida artificial complementa el aprovechamiento analítico de la biología tradicional con un enfoque sintético.

La vida artificial es la suma práctica de la biología y la química sintéticas; la intención de recrear los fenómenos biológicos en medios alternativos conduce no sólo a mejorar el entendimiento de la teoría de los fenómenos estudiados, sino también a aplicaciones de principios biológicos en la tecnología de hardware y software de computadoras, mecatrónica, medicina, nanotecnología, fabricación industrial y múltiples proyectos vitales de ingeniería.

En las ciencias de la computación los avances no se detienen nunca, y un ejemplo lo constituyen las nuevas disciplinas científicas relacionadas con el concepto de vida artificial, simplemente conocidas como Alife, contracción de la expresión inglesa artificial life. Estas disciplinas tienen como objetivo la aplicación del conocimiento sobre el funcionamiento y la dinámica del fenómeno que denominamos de manera genérica vida, y su aplicación en múltiples alternativas de investigación y desarrollo extremadamente novedosas.

Esta nueva disciplina es el siguiente paso adelante en la aplicación de los principios biológicos a nuevos sistemas computacionales, y promete ser la rama más innovadora y revolucionaria de lo que será el computo del siglo XXI: una tecnología de convergencia.

Este milenio será conocido como el de la biología, de igual manera que el siglo pasado fue el de la física, pues el campo de las biotecnologias, la genética y esta nueva corriente de la vida artificial, impulsarán a la humanidad a un nuevo estadio evolutivo de alcances impredecibles.

Así, los principios de organización, complejidad y evolución observados en los organismos vivientes se aplican al desarrollo de sistemas autoorganizados para la solución de problemas complejos.

Complementando el tradicional conocimiento de la biología con un enfoque en el cual, más que estudiar el fenómeno tomando organismos vivos para ver cómo funcionan, intenta crear sistemas que se comporten como los organismos vivientes, este nuevo proceso de lo que podemos denominar la nueva síntesis biológica se revela como una herramienta sumamente importante en algunas disciplinas.

Asimismo, al extender los horizontes de la investigación empírica más allá del territorio al que se circunscribe la vida tal como la conocemos, el estudio de la vida artificial nos ofrece el acceso a los dominios de cómo podría llegar a ser, basada en otro tipo de estructuras y organización.

Así, los elementos básicos de la vida, como la autoorganización, la adaptación, la evolución, la coevolución, la replicación, el metabolismo, son llevados a una nueva generación de sistemas expertos.

La gran meta es encontrar o extraer la lógica del funcionamiento de los seres vivos.

Las formas de vida naturales pueden recibir otros nombres, como sistemas biológicos, sistemas vivos o naturales. Así, el estudio de la vida artificial intenta explicar la vida en cada una de sus manifestaciones, sin la restricción de ejemplos particulares existentes en la tierra. Son objeto de estudio los procesos moleculares, los sistemas sociales y las escalas evolutivas.

El objetivo será poder crear vida en cualquier medio virtual donde la esencia de la vida ha sido extraída de los detalles de esta implementación en un modelo particular.

Nos gustaría construir modelos que sean como ''vida'', que en algún momento dejasen de ser modelos de vida y se convirtieran en ejemplos de ''vida misma'', afirma Chris Langton, reconocido investigador de esta corriente.

Siendo una herramienta para averiguar lo biológico, sus principios se basan en el ABC de la vida: lo adaptativo, lo bioinspirado y lo complejo.

La vida artificial se encuentra muy relacionada con otra área relativamente nueva de la ciencia, que es la computación evolutiva; son áreas comunes de estudio, puesto que no es posible hacer vida artificial sin tocar lo evolutivo.

La computación evolutiva es una forma abstracta de vida artificial. Ambas luchan por las mismas ideas que hacen posible crear sistemas funcionales de vida artificial .

En la actualidad, como palpable realidad, la vida artificial está dando lugar a una auténtica revolución heurística y a una serie de impresionantes trabajos de investigación. Entre los que podemos destacar se encuentran:

- Las denominadas máquinas bioinspiradas que, como su nombre indica, se fundamentan en su estructura y diseño biológico, destacando los trabajos en el campo de la biomecánica para desarrollos en la medicina de sustitución, la robótica homínida y nuevos biomecanismos.

- Los sistemas complejos adaptativos, que han dado lugar a una nueva generación de sistemas expertos, capaces de aprender y evolucionar, en correlación con las aplicaciones y costumbres de sus usuarios, en un nuevo concepto de la denominada inteligencia artificial ascendente.

- Los autómatas celulares, o CA (por sus siglas en inglés), que imitan funciones de los organismos celulares en programas complejos, aplicando el conocimiento biológico de los mismos a principios prácticos de organización en sistemas de cómputo.

- Los agentes autónomos, que son cada día más usados en aplicaciones de búsqueda y minería de datos por los cibernautas, facilitando el proceso de consulta en millones de sitios.

- En la denominada corriente de la biocomputación, considerada la rama emergente más importante de la informática, con sus biochips y sus estructuras moleculares, todo ya en los límites del nanoespacio.

- En proyectos de morfogénesis artificial, complejidad jerárquica y evolución digital, donde los conocimientos sobre la embriología y la evolución son aplicados a la solución de problemas extremadamente complejos, como la predicción en modelos econométricos, meteorológicos y de genética avanzada.

- En el conocimiento de comportamientos adaptativos para el desarrollo de robots adaptativos.

- La computación cuántica, otra rama revolucionaria del nuevo cómputo, que a través del uso de las propiedades cuánticas de los átomos y sus desplazamientos posibilitará una nueva forma de cálculos binarios.

- Trabajos sobre computación reversible y algoritmos miméticos.

- En los aspectos de autorreplicación artificial, multimedios avanzados y desarrollo de mundos y criaturas virtuales.

- En el esfuerzo a escala global para tener oportunidad de desarrollar vida artificial compleja a través de redes digitales.

- El desarrollo de la llamada tecnosfera, lugar donde se pueden construir organismos digitales en un ambiente virtual, observando su comportamiento e interacción con el medio.

- En el campo del denominado hardware evolutivo, o electrónica evolucionista, donde éste evoluciona para resolver problemas, como ocurre con los organismos vivientes.

- En el desarrollo de los sistemas de computadoras moleculares a través de los sistemas nanotecnológicos.

Como podemos ver, la lista es larga y los temas increíblemente novedosos, con impacto en innumerables campos del conocimiento y la ciencia actuales.

Para aquellos que puedan suponer que todos estos estudios y proyectos son meramente conceptuales o especulativos, cabe destacar que los principales centros de desarrollo científico del mundo y las principales compañías tecnológicas dedican inmensas inversiones financieras y sus mejores recursos humanos a esta nueva corriente computacional.

Entre los principales grupos de estudio dedicados al desarrollo de esta revolucionaria disciplina podemos mencionar al grupo de computación adaptativa de la Universidad de Nuevo México; al grupo Alife de la Universidad Estatal de Iowa; al Centro para el Desarrollo de Sistemas Complejos de la Universidad Atlántica de Florida; el grupo de autómatas celulares evolutivos del Instituto de Santa Fe en California; el programa para el Estudio de Sistemas Complejos de la Universidad de Michigan; el Centro para el Desarrollo de Sistemas Complejos del Instituto Beckmann de la Universidad de Illinois; el grupo de programación celular y de evolución de máquinas celulares de la Universidad de Tokio; el laboratorio de sistemas lógicos del Instituto Federal Suizo de Tecnología; el grupo de computación científica y paralela de la Universidad de Ginebra; el laboratorio de inteligencia y vida artificial del MIT; la Escuela de Ciencias Cognoscitivas y de Computación, y el Centro para la Neurociencia Informática y la Robótica de la Universidad de Sussex, Inglaterra.

Se considera que esta nueva rama del conocimiento tendrá una influencia decisiva en la evolución de los sistemas informáticos.

Tema fascinante que sin lugar a dudas transformará la investigación, la vida artificial se constituye ya en una de las disciplinas tecnológicas más influyentes de este nuevo milenio.