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29/9/09 - DJ:

Las ideas detrás de EvoGrid

TEL: 7 min.

Algunos investigadores dedican su tiempo a investigar cómo pudo darse el origen de la vida, a través de una serie de simulaciones computacionales que intentan recrear el comportamiento auto-organizativo. Y ahora dicen que utilizarán la plataforma Boinc. Si la idea le resulta interesante, entre y lea un poco más. Quizás se sorprenda.
Ciencia y Fe


La investigación descansa en la hipótesis de que es posible crear una simulación, la "EvoGrid", utilizando una grilla interconectada de computadoras que podrían replicar el entorno químico pre-biótico, etapa precursora de la evolución y vida en la Tierra. La innovación clave frente a esfuerzos previos será el uso de funciones de testeo de nivel que buscan la auto-organización emergente dentro de los elementos del sistema de la simulación. Los investigadores estudiarán los resultados para tratar de entender el origen de la vida en la Tierra y el universo y generando nuevas herramientas para la biología evolutiva, bioquímica y otras disciplinas.

El principal investigador de EvoGrid es Bruce Damer, un desarrollador de Silicon Valley en la compañía Digital Space.
Damer y su ingeniero jefe, Peter Newman están modelando el proyecto para que pueda utilizar la plataforma Boinc. De esta manera podrán procesar datos utilizando toda una enorme red de computadoras personales.

EvoGrid


El objetivo de EvoGrid es detectar evidencia de comportamientos de auto-organización en simulaciones computarizadas que han sido diseñadas para reconstruir la primera vida en el mundo físico.
Las investigaciones sobre vida artificial digital, que a muchos parecerá de ciencia ficción, están basadas en los trabajos de Stanislaw Ulam y John von Neumann en el Laboratorio Los Alamos en los años 1940s. Von Neumann ideó el concepto de célula autómata, esencialmente un conjunto de células, como los cuadrados de un tablero de ajedrez. Cada célula podría representar estados simples, como "prendido" y "apagado", que podría ser programado con simples reglas en una computadora.
Se llama autómata celular a un modelo matemático para un sistema dinámico que evoluciona en pasos discretos. Es adecuado para modelar sistemas naturales que puedan ser descritos como una colección masiva de objetos simples que interactúen localmente unos con otros.
El mejor ejemplo es "El juego de la vida", diseñado por el matemático británico John Horton Conway en 1970. Existen miles de aplicaciones de este concepto, aplicaciones de escritorio y aplicaciones web, por ejemplo "Life".


El Juego de la Vida
Pueden ver videos al respecto en YouTube, por ejemplo
Conway's game of "Life" and its mutant offspring
http://www.youtube.com/watch?v=e18IipSf4Go


Hizo su primera aparición pública en el número de octubre de 1970 de la revista Scientific American, en la columna de juegos matemáticos de Martin Gardner (ver Enlaces relacionados). Desde un punto de vista teórico, es interesante porque es equivalente a una máquina universal de Turing, es decir, todo lo que se puede computar algorítmicamente se puede computar en el juego de la vida.
Desde entonces se ha venido estudiando la evolución de patrones que resulta de interés en varias disciplinas, como la matemática, pero también para tratar de entender cómo pudo generarse vida en la Tierra. Se considera que la vida es un buen ejemplo de emergencia y auto-organización.
Los investigadores más actuales crearon programas para hacer uso del creciente poder computacional de los ordenadores y así modelaron la evolución en universos abstractos y simples. Uno de esos programas fue bastante divulgado y se llamó "Tierra", desarrollado por el ecologista Thomas Ray en los años 1990s. El software corría en más de 100 estaciones de trabajo y demostró la mutación de formas digitales y aspectos elementales de evolución.
Tierra es una simulación computacional en la que los programas compiten por el tiempo de procesamiento de CPU y acceso a memoria principal. La capacidad de competencia es una de las cualidades que suelen caracterizar a las formas de vida, relacionada con la capacidad de evolucionar por selección natural. Más recientemente, Spore, de Will Wright, popularizó mucho de los aspectos de vida artificial en un juego que ahora es ampliamente disponible en computadoras y consolas.

Estos "universos de juguete", sin embargo, reciben críticas respecto de que podrán ser interesantes pero que es improbable crear formas digitales con la increíble complejidad de la vida biológica. Los defensores, en cambio, creen que con una gran cantidad de computadoras disponibles, la EvoGrid podría volver real la detección de comportamiento emergente. "El principal desafío no es la generación de alguna clase de novedosa interacción molecular. En cambio, es el análisis y el intentar ver qué está pasando", señaló Damer.

Para crear esta "Grilla Evolutiva", los investigadores descansan en dos proyectos open source: Boinc, que a la semana pasada ya contaba con más de 500.000 computadoras y Gromacs, otro soft desarrollado por la Universidad de Groningen, que servirá para modelar las interacciones. Con esta tecnología, Damer y colegas esperan replicar el océano primitivo y usarlo como una "sopa primordial" para evolucionar rápidamente las formas digitales.

Hasta aquí es posible que Ud. se muestre interesado. Al fin de cuentas es ciencia, no? Y resultaría importante entender mejor el comportamiento auto-organizativo y, por ende, entender cómo surgió la vida en nuestro planeta. Quizás comprender la vida en el universo. Sí, a mí me pasó lo mismo. Pero...

Un pensamiento en la frontera entre ciencia y religión
DIVINE ACTION AND NATURAL SELECTION
Los conceptos de Damer entrecruzan las ideas convencionales de dos grandes "adversarios": ciencia y religión. Sus conceptos están plasmados en un capítulo del libro "Divine Action and Natural Selection: Science, Faith and Evolution" ("Acción Divina y Selección Natural: Ciencia, Fe y Evolución"), titulado "El detector de Dios". El libro tiene varios autores, cada uno de los cuales expone su punto de vista. La idea general del libro es tender un puente entre la ciencia evolutiva y las ideas divinas.
Bruce Damer
En su capítulo, el autor realmente parece desear un universo utópico, lleno de amor y comprensión, un universo hippie, digamos. Sus ideas se podrían sintetizar así:
Hay una "Regla de copiado" en los seres vivos. Si no se copian, desaparecen. (Aquí trata de unir, como vemos, sus ideas con las de la evolución darwineana). Pero estos seres no deben copiarse en forma exacta. Para que haya evolución debe haber algún cambio, incierto (¡incertidumbre=cuántica!?).
Así que, dice Damer, si realmente existe algún Dios, no debe ser uno que creó las Leyes de la Naturaleza (la regla de copiado) y luego se retiró (?), porque las leyes son deterministas, afectan al universo en un orden prefijado y con resultados predecibles. Así que si hay Dios debe ser uno que altere estas leyes para que la regla de copiado ocurra, sin perfección. Es decir que lo que pensamos que son cambios aleatorios en el proceso evolutivo, para Damer, eso, quizás, sea Dios. Con esa visión, Damer intenta congraciar dos planteos opuestos: evolución y religión. Que exista un pez que se haya adaptado a un ambiente hostil, por ejemplo que pueda vivir en agua hirviendo, sería entonces evolución y milagro, como dos caras de la misma moneda. Así, para Damer no hay un "Diseñador inteligente", sino un "Adaptador Inteligente".
¿Hay alguna forma de "atrapar" a Dios? Para Damer, sí la hay, sí señor. ¿Adivinen?
EvoGrid...
Cito:
...un lugar donde Dios no pueda resistir a manifestarse. Lo que propongo es atraer a los mejores programadores, artistas y filósofos de nuestra generación para crear una gigante red de software y computadoras, trabajando para crear una clase de "Grilla de Evolución" o "EvoGrid". Esta simulación establecería las "condiciones inciales" y al evolucionar demostraría que a pesar de las leyes de la naturaleza y del caos, el universo (o Dios actuando en el universo) posee la propiedad innata de la Regla de copiado.

¿No paran de asombrarse? Hay más. Estas criaturas luego consumirían todo nuestro lenguaje y uff...
Cada pieza de texto, imagen, música o video, blog o artefacto cultural sería el paisaje y el alimento de EvoGrid. Las criaturas [...] viajarían a lo largo de las sinapsis del hiperespacio de la mente humana colectiva...

O sea, falta Jung y estamos todos.

Cada pieza de texto, imagen, música o video, blog o artefacto cultural sería el paisaje y el alimento de EvoGrid...


Conclusiones
Las conclusiones nunca son absolutas o definitivas, al menos para quienes nos damos cuenta de nuestras limitaciones. Cada uno tiene sus preconceptos, su formación y educación, sus ideas y valores. Pero me parece válido advertir. Darnos cuenta que, tras una fascinante idea puede haber un concepto que quizás también compartimos. O no.
Desde mediados de año se viene comentando sobre EvoGrid. El sitio Space.com se hizo eco, al igual que el New York Times. La idea realmente es interesante. No sabemos realmente cómo surge la vida, qué es. Y la idea de célula autómata también es rica para estudiar y aprender. De allí que la posibilidad de que algún experimento intente recrear los complejos mecanismos que solemos asignarle a los seres vivos, sea interesante. Ahora bien, este proyecto tiene como objetivo unirse a la plataforma Boinc. Eso lo hará más popular y mucha gente que usa la aplicación se unirá al proyecto. Pues bien, ahora ya saben a qué va. Las ideas y conceptos de fondo. Algunos pensarán que se trata de ideas románticas, idealistas, conciliadoras. Otros, que son conceptos confusos, ambiguos, desconcertantes. No hay mejor contexto, para tomar una decisión, que tener información de calidad: con todos los datos posibles y en tiempo y forma. Dicen que "Dios es una elección". Está muy bien que cada uno elija lo que le plazca. Con conciencia. Pues, si la idea de EvoGrid les resultaba agradable (o no), pero todo esto no lo sabían, ahora sí. No digan que no les avisé.

Fuentes y links relacionados


Sobre las imágenes


  • Foto de Bruce Damer en 2007. Crédito: B. Damer

  • Imagen de EvoGrid

  • Captura de pantalla del capítulo "The God Detector" de Bruce Damer.

  • La primera imagen la tomé de "The God Choice"





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