Fonaments de vida artificial

Vicenç Quera

Francesc Salvador i Beltran

Meritxell Miñano i Vives

Pròleg

Des de fa uns anys una nova disciplina ha començat a mostrar amb força la seva influència en els camps més diversos de la recerca científica. Si bé els interessos inicials d’aquesta es van centrar en temes propers a la biologia, els quals encara formen el seu nucli d’interès, actualment la influència s'estén també de manera clara a la psicologia, ciències socials, enginyeries, ciències de la computació i nombroses àrees interdisciplinàries. Influència que és conseqüència de les troballes efectuades, però també dels procediments desenvolupats, els quals suposen una manera nova d'enfocar els problemes d'investigació. La disciplina a què ens referim es denomina vida artificial (VA); que correspon a la traducció del terme anglès Artificial Life, si bé en els textos anglosaxons és freqüent trobar-lo abreujat, Alife, o simplement amb les sigles AL.

Ara bé, la incidència d'aquesta disciplina en el nostre entorn acadèmic és encara molt minsa. Certament hi ha grups de recerca, generalment vinculats a la robòtica i les ciències de la computació, que treballen temes relacionats amb la VA. A més, si observem el panorama a nivell peninsular, a banda de trobar grups de recerca, hi ha l'organització d'algun congrés d'abast internacional, com la European Conference on Artificial Life celebrada a Granada el 1995 o el workshop Artificial life: A bridge toward a new artificial intelligence al País Basc el 1993. No obstant, si tenim en compte que tant pels continguts i procediments com per les disciplines i àrees interdisciplinàries implicades, la VA té un enorme potencial de recerca, haurem de concloure que actualment la seva presència en el nostre entorn és pràcticament simbòlica. No ens posarem a analitzar el motiu, que molt probablement va unit a la problemàtica general de l'activitat científica, ni a fer prospectiva de les possibilitats de creixement en els propers anys, sinó únicament constatar la necessitat de proporcionar eines acadèmiques que en facilitin la difusió i col·laborin a corregir el dèficit que esmentàvem. És veritat que l'extraordinari desenvolupament de la VA fa que trobem amb facilitat gran quantitat d'informació sobre el tema, tant a nivell d'edició en paper com distribuïda per internet, però manquen textos de síntesi i manuals universitaris adaptats a les necessitats de docència i recerca del nostre entorn. 

Un dels àmbits de coneixement en què la VA pot produir una influència més decisiva els propers anys és la psicologia, si entenem aquesta en un sentit ampli que abasta des de les conductes perceptives i motores a la cognició, les emocions o la conducta social (veieu Bakker, 2000). El panorama de recerca i docència universitària en els temes de la VA més relacionats amb la psicologia és encara pitjor que l'esmentat en el paràgraf precedent. El Grup de Tecnologia Informàtica en Ciències del Comportament, del qual formen part els autors del present llibre, és sens dubte un dels pocs equips vinculats a l'àmbit de la psicologia que incorpora temes de VA entre les seves principals línies de recerca. Per això, fa un parell de cursos acadèmics vàrem començar a impartir des de l'ensenyament de Psicologia l'assignatura de lliure configuració de currículum "Fonaments de Vida Artificial". Aquesta, que té l'objectiu d'efectuar una aproximació introductòria a nivell de pregrau de la VA, s'adreça a tots els ensenyaments de la Universitat de Barcelona, de manera que els estudiants hi acudeixen amb interessos i formacions prèvies força diversificades. Si bé aquest fet contribueix a accentuar el caràcter introductori i de fonamentació de l'assignatura, també la formació i interessos de recerca dels docents fa que, sense perdre el caràcter introductori, s'observi cert biaix vers els temes de la VA més directament relacionats amb la psicologia.

Conseqüència de les necessitats de docència es van començar a elaborar uns materials (textos en format electrònic o programari) que es proporcionaven als alumnes com elements de suport a l’assignatura. Materials que o bé constituïen una síntesi de determinats temes a partir d'una recopilació bibliogràfica, o bé eren elaboracions pròpies, algunes derivades directament d'alguna de les línies de recerca del Grup de Tecnologia Informàtica en Ciències del Comportament. La necessitat d'estructurar aquests materials i presentar-los en un conjunt coherent que faciliti l'aprenentatge és una de les motivacions que ens portà a elaborar el present llibre, però també proporcionar a tota la comunitat científica i acadèmica un instrument que permeti conèixer a qualsevol persona interessada en el tema les línies mestres de la VA, més si tenim en compte la manca de bibliografia sobre VA en català.

La diversitat de temes que inclou la VA ens obliga necessàriament a fer una selecció si volem mantenir la longitud del llibre dins uns límits raonables per a un manual universitari. Els criteris emprats per incloure o deixar de banda un tema, o bé desenvolupar-lo de manera més o menys exhaustiva, depenen clarament de l'objectiu principal del llibre: proporcionar a un grup d'estudiants universitaris amb interessos i formacions diverses una visió bàsica, general i clara de la VA, amb un cert èmfasi amb alguns aspectes que afecten més la psicologia.

El llibre comença per mostrar algunes dificultats en definir el concepte de "vida" i la perspectiva que aporta la VA. Langton en el Interdisciplinary Workshop on the Synthesis and Simulation of Living Systems efectuat el setembre de 1987 a Los Alamos, en Nou Mèxic, s'atreveix ja a efectuar una presentació exhaustiva de les línies mestres que caracteritzen la disciplina (Langton, 1988), una síntesi de les quals mostrarem al capítol 1. En efecte, si bé algun dels fonaments de la VA, com veurem sobre tot en el capítol 2, poden remuntar-se alguns anys abans, la VA pren forma durant la dècada dels vuitanta a partir de la convergència de diverses perspectives, però fonamentalment a partir de les noves possibilitats de recerca que ofereix la simulació per ordinador. Precisament un aspecte clau en la VA són els formalismes que s'empren per representar els processos investigats. Aquests, basats en l'estudi dels sistemes complexos, incorporen temes com la no linealitat o el caos, destacant sobre tot la teoria d'autòmats cel·lulars, a la qual dedicarem els capítols 3 i 4. D'altra banda, en el capítol 5 mostrarem alguns procediments, com els algorismes genètics, i formalismes, com les xarxes genètiques o els L-sistemes. Des dels seus orígens, la VA creix i es diversifica, de manera que a partir de l'objectiu general de comprendre els principis bàsics de la vida, entesos com una propietat general de la matèria, aborda temes com l'origen de la vida o l'evolució i adaptació al medi dels organismes. De la mateixa manera, els supòsits, procediments i formalismes de la disciplina s'apliquen també a l'estudi de la conducta adaptativa, els sistemes socials o el disseny de robots intel·ligents, com veurem als capítols 6, 7 i 8, respectivament.

En resum, esperem que el conjunt de temes que es desenvolupen al llibre proporcionin una visió comprensiva de la VA i, en conseqüència, esdevingui una eina útil, tant pels estudiants com per qualsevol persona interessada en conèixer el tema. No podem finalitzar, però, sense expressar el nostre reconeixement explícit i agraïment als companys del Grup de Tecnologia Informàtica en Ciències del Comportament, perquè tots plegats hem estat capaços de crear un ambient de treball que constitueix el millor estímul per seguir endavant. Gràcies a aquest estímul ha estat possible que els membres del grup avancem en la nostra formació, ens plantegem nous reptes de recerca i anem assolin algunes fites, entre elles finalitzar l'elaboració del present llibre electrònic. A aquest ambient de treball i bescanvi d'idees també han contribuït alguns dels membres del Laboratoire de Cognition et Activités Finalisées a la Universitat de Paris-8, amb els quals compartim diversos projecte de recerca. Volem també manifestar el nostre agraïment a l'Associació per al Foment de les Noves Tecnologies Aplicades a la Psicologia per la bona acollida que mostraren des del primer moment en editar el present llibre en forma electrònica. Finalment, indicar que l'elaboració d'aquest llibre electrònic s'ha fet amb el suport de l'ajut 1999-SGR00082 del Departament d'Universitats, Recerca i Societat de la Informació de la Generalitat de Catalunya en el marc del Programa per a Potenciar els Grups de Recerca Consolidats.

Referències

  • Bakker, B. (2000). The adaptive behavior approach to psychology. Cognitive Processing, 1, 39-70.
  • Langton, C.G. (1988). Artificial life. In C.G. Langton (Ed.), Artificial life (pp. 1-47). Redwood, Ca.: Addison-Wesley.

 

Tornar