ALGameCode: Vida Artificial: Um resumo

Quais as possibilidades de um organismo computacional artificial estar realmente vivo? O que é vida artificial? Como funciona e onde pode ser aplicada? Essas são algumas das principais questões ligadas ao campo de estudo que gera algumas polêmicas ao questionar as definições de vida. O termo Vida Artificial (VA) surgiu no ano 1987, Christopher Langton foi quem cunhou o termo durante um workshop organizado por ele mesmo, e com isso ele foi considerado o fundador da área.

Se você já assistiu a série Westworld da HBO, se deparou com uma trama em que mostra "Robôs" (inicialmente mecânicos e posteriormente construídos com uma especie de tecido artificial que imita nossas células) fisicamente parecidos com seres vivos mas que são programados para seguir tramas que levam os visitantes do parque a aventuras, porém mesmo seguindo um roteiro diário esses possuem uma certa autonomia vinda de sua programação que age como se fosse sua consciência, o tema principal é a ética e se esses seres estão vivos ou não, se estão conscientes ou não. Um exemplo mais antigo é o filme A.I. Inteligência Artificial, que mostra a aventura de um menino robô, que foi abandonado por sua família adotiva, em que uma de suas buscas é a de se tornar um "menino de verdade". Esses são só alguns dos muitos exemplos de ficções que ilustram a possibilidade de vida artificial.

Antes de definirmos o que é vida artificial é interessante tentarmos entender o conceito de vida, porém algo um tanto difícil de se fazer pelo fato de que existem muitas definições, algumas das quais se conflitam, o Dicionario Aurélio define vida como:

"1. Conjunto de propriedades e qualidades graças às quais animais e plantas, ao contrário dos organismos mortos ou da matéria bruta, se mantêm em contínua atividade, manifestada em funções orgânicas tais como o metabolismo, o crescimento, a reação a estímulos, a adaptação ao meio, a reprodução e outras; existência. 2. Estado ou condição dos organismos que se mantêm nessa atividade desde o nascimento à morte; existência. 3. A flora e/ou a fauna. 4. A vida humana. 5. O espaço de tempo que decorre do nascimento à morte; existência. 6. O tempo de existência ou de funcionamento de uma coisa. 7. Um dado período da vida. 8. Estado ou condição do espírito após a morte [...] "

Netto e Rinald (2011) citam alguns possíveis conceitos de vida de diferentes pontos de vista, um deles é:

" [...] Do ponto de vista científico, concentra-se na identificação dos aspectos intrinsicamente relacionados aos organismos vivos, dentre os quais nascimento, crescimento, reprodução, reação ao ambiente, assimilação de matéria e energia, excreção de dejetos, morte, entre outros. [...] "

E concluindo, alguns dos padrões encontrados na maioria das definições de vida dizem que para algo ser considerado vivo aquilo deve existir no espaço tempo, deve nascer, viver e morrer, deve ser capaz de evoluir, deve possuir a capacidade de armazenar informação ou aprender, deve possuir um metabolismo e ser capaz de sentir e interagir com seu ambiente. As discussões do que é vivo e o que não é vão longe, por isso é difícil estabelecer uma única definição, com isso é melhor passarmos para a definição de vida artificial.

Uma das definições mais comum e simples de vida artificial é como sendo o campo de estudo que visa recriar fenômenos biológicos para o estudo e melhor entendimento da natureza através da computação, existem três principais aplicações para a VA, uma delas é a quimicamente ou biologicamente sintética, criadas in vitro*, a segunda seria aplicada a robótica e a terceira a vida artificial em forma de software, esse software pode ser ou não uma simulação visual, todos procurando obedecer os princípios básicos das definições de vida.

Assim como em outros campos ligados a IA, a vida artificial possui duas vertentes, a VA forte e a fraca. A vertente forte afirma a possibilidade de que os processos criados a partir de qualquer meio que obedeçam os critérios de vida podem ser considerados vivos, com isso alguns autores afirmam que seus organismos criados e simulados estão realmente vivos, de forma sintetizada. Enquanto a vertente fraca nega a possibilidade anterior e afirma que a vida artificial é apenas uma forma de simular processos para melhor entendimento dos processos biológicos.

Alguns dos principais métodos utilizados para desenvolvimento de VA em software e na robótica são os algoritmos evolutivos (AEs), os algoritmos genéticos (AGs), o conexionismo ou redes neurais artificiais (RNAs), a cognição artificial (CA) e a inteligência de enxame, lembrando que podem ser utilizadas uma ou mais dessas técnicas.

Com a dificuldade de definirmos um único conceito de vida, é difícil afirmar ou negar a veracidade de qualquer uma das vertentes, mesmo assim esse é um campo de estudo que visa crescer muito, suas aplicações vão desde na biologia para simular seres vivos e estudar comportamentos emergentes, entender processos, até controle autônomo de robôs e de agentes inteligentes em jogos, simulações e animações digitais, porém quanto mais o campo cresce mais se torna importante o estudo voltado a ética relacionada a sintetização desses organismos, a questão é, até que ponto é possível avançar? Ou melhor, até que ponto devemos avançar?

*In vitro ("em vidro") é uma expressão latina que designa todos os processos biológicos que têm lugar fora dos sistemas vivos, no ambiente controlado e fechado de um laboratório e que são feitos normalmente em recipientes de vidro.

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Referências para saber mais:

Artigos:

Salvato, H. C.; Crocomo, M. K. (2015). "Construção de um ambiente virtual para simulação de aplicações de vida artificial".
Langton, C. G. (1995). "Artificial Life: An Overview", MIT Press.
Salvato, H. C.; Crocomo, M. K. (2015). "Criação de um Ambiente Virtual para Simulação de Aplicações de Vida Artificial ", 6º Congresso de Iniciação Científica e Tecnológica do IFSP - CINTEC.
Netto, M. L.; Rinaldi, L. C. A. (2011 ) "Vida Artificial: conceitos e aplicações", X SBAI – Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente.
Silva, M. B.; Salvato, H. C.; Crocomo, M. K. (2016). "Uso de um Algoritmo Evolutivo na criação de formas de vida artificiais como agentes autônomos em jogos de computador ", Congresso de Inovação, Ciência e Tecnologia do IFSP - 7° Congresso de Iniciação Científica e Tecnológica do IFSP .
Mitchell, M.; Forrest, S. (1994) "Genetic Algorithms and Artificial Life", Artificial Life 1: 267-289.
Bedau, M. A.; McCaskill, J. S.; Packard, N. H.; Rasmussen, S.; Adami, C.; Green, D. G.; Ikegami, T.; Kaneko, K.; Ray, T. S. (2000) "Open Problems in Artificial Life", Artificial Life 6: 363–376.
Downing, K. (1997) "EUZONE: Simulating the Evolution of Aquatic Ecosystems" Artificial Life 3: 307-333.

Livros:

De Castro, L. N. (2010) "Computação Natural: Uma jornada ilustrada".

Outros: