Авида (программное обеспечение)

Авида-ЭД
Оригинальный автор(ы)	Джефф Клюн
Разработчик(и)	Дайан Дж. Блэквуд
Стабильная версия	3 / 10 октября 2021 г .; 2 года назад
Написано в	С++ , JavaScript
Тип	Искусственная жизнь
Лицензия	лицензия GPL
Веб-сайт	Основная: avida-ed .msu .edu , зеркало: avida-ed-mirror1 .beacon-center .org

	Вкладка «Карта» для Avida 2.6
Оригинальный автор(ы)	Чарльз Офриа , Крис Адами
Разработчик(и)	Чарльз Офриа
Стабильная версия	2.14.0 / 6 февраля 2014 г .; 10 лет назад
Написано в	С++ , Objective-C
Операционная система	Microsoft Windows 7 или новее, macOS 10.8 или новее, Linux/Unix.
Тип	Искусственная жизнь
Лицензия	LGPL

Avida — это программная платформа искусственной жизни для изучения биологии самовоспроизводящихся эволюционной и развивающихся компьютерных программ ( цифровых организмов ). Avida находится в стадии активной разработки в Чарльза Офриа Лаборатории цифровой эволюции в Университете штата Мичиган ; Первая версия Avida была разработана в 1993 году Офрией, Крисом Адами и К. Титусом Брауном из Калифорнийского технологического института и с тех пор неоднократно подвергалась полной реорганизации. Программное обеспечение изначально было вдохновлено системой Tierra .

Принципы проектирования

Тьерра смоделировала эволюционную систему, представив компьютерные программы, которые конкурировали за компьютерные ресурсы, в частности за время процессора (ЦП) и доступ к основной памяти. В этом отношении она была похожа на Core Wars , но отличалась тем, что программы, запускаемые в симуляции, могли модифицироваться и тем самым развиваться. Программы Тьерры представляли собой искусственные жизненные организмы. ^{[ нужна ссылка ]}

В отличие от Tierra, Avida выделяет каждому цифровому организму собственную защищенную область памяти и выполняет ее с помощью отдельного виртуального процессора . По умолчанию другие цифровые организмы не могут получить доступ к этому пространству памяти ни для чтения, ни для записи, а также не могут выполнять код, которого нет в их собственном пространстве памяти.

Второе важное отличие заключается в том, что виртуальные процессоры разных организмов могут работать с разной скоростью, например, один организм выполняет в два раза больше инструкций за тот же интервал времени, чем другой организм. Скорость, с которой работает виртуальный процессор, определяется рядом факторов, но, что наиболее важно, задачами , которые выполняет организм: логическими вычислениями, которые организмы могут выполнять, чтобы получить дополнительную скорость процессора в качестве бонуса.

Использование в исследованиях

Адами и Офриа в сотрудничестве с другими использовали Avida для проведения исследований в области цифровой эволюции, а научные журналы Nature и Science опубликовали четыре их статьи.

В статье 2003 года «Эволюционное происхождение сложных функций» описывается эволюция операции математического из равенства более простых побитовых операций. ^[2]

Использование в образовании

Проект Avida-ED ( Avida-ED ) использует программную платформу Avida в упрощенном графическом пользовательском интерфейсе, подходящем для использования в обучении эволюционному образованию на уровне средней школы и бакалавриата, и предоставляет бесплатное программное обеспечение, документацию, учебные пособия, планы уроков . и другие материалы курса. ^[4]^[5] Программное обеспечение Avida-ED работает как веб-приложение в браузере, пользовательский интерфейс которого реализован на JavaScript, а Avida скомпилирована в JavaScript с помощью Emscripten, что делает программное обеспечение широко совместимым с устройствами, обычно используемыми в классах. ^[6] Было показано, что этот подход эффективен для улучшения понимания студентами эволюции. ^[7]^[8]^[9]Проект Avida-ED стал победителем премии Международного общества по образованию и распространению искусственной жизни в 2017 году. ^[10]

См. также

Ссылки

«Тестирование Дарвина» , журнал Discover , февраль 2005 г.

^ «Загрузка платформы Avida Digital Life» . sourceforge.net . 6 февраля 2014 года . Проверено 27 марта 2021 г.
^ Ленский, RE ; Офрия, К. ; Пеннок, RT ; Адами, К. (2003). «Эволюционное происхождение сложных особенностей» (PDF) . Природа . 423 (6936): 139–144. Бибкод : 2003Natur.423..139L . дои : 10.1038/nature01568 . ПМИД 12736677 . S2CID 4401833 . Архивировано из оригинала (PDF) 21 января 2021 г. Проверено 30 января 2012 г.
^ «Пользовательский интерфейс Avida-ED» . github.com . Проверено 11 октября 2021 г.
^ Смит, Джеймс Дж.; Джонсон, Венди Р.; Ларк, Эми М.; Мид, Луиза С.; Уайзер, Майкл Дж.; Пеннок, Роберт Т. (2016). «Учебная программа по цифровой эволюции Avida-ED для студентов-биологов» . Эволюция: образование и информационно-пропагандистская деятельность . 9 (1). дои : 10.1186/s12052-016-0060-0 . ISSN 1936-6426 .
^ Анонимно (5 февраля 2018 г.). «Онлайн-инструмент ускоряет эволюционное образование» . ScienceDaily . Проверено 3 июля 2021 г.
^ Тейлор, Тим; Ауэрбах, Джошуа Э.; Бонгард, Джош; Клюн, Джефф; Хикинботэм, Саймон; Офрия, Чарльз; Ока, Мизуки; Ризи, Себастьян; Стэнли, Кеннет О.; Йосински, Джейсон (2016). «WebAL достигает совершеннолетия: обзор первого 21 года искусственной жизни в сети» (PDF) . Искусственная жизнь . 22 (3): 364–407. дои : 10.1162/ARTL_a_00211 . hdl : 2241/00154082 . ISSN 1064-5462 . ПМИД 27472416 . S2CID 12092129 .
^ Пеннок, Роберт Т.; Смит, Джеймс Дж.; Мид, Луиза С.; Ричмонд, Гейл; Ларк, Эми (2018). «Изучение связи между опытом цифровой эволюции и научным пониманием и принятием эволюции студентами». Американский учитель биологии . 80 (2): 74–86. дои : 10.1525/ок.2018.80.2.74 . ISSN 0002-7685 . S2CID 52260399 .
^ Аби Абдалла, Делберт С.; Фоннер, Кристофер В.; Лакс, Нил К.; Бабеджи, Мэтью Р.; Пале, Фатимата А. (2020). «Оценка использования цифровых организмов Avida-ED для обучения эволюции и естественному отбору» . Американский учитель биологии . 82 (2): 114–119. дои : 10.1525/ок.2020.82.2.114 . ISSN 0002-7685 .
^ Пеннок, Роберт Т.; Ричмонд, Гейл; Ларк, Эми (2014). «Моделирование эволюции в классе». Американский учитель биологии . 76 (7): 450–454. дои : 10.1525/ок.2014.76.7.6 . ISSN 0002-7685 . S2CID 83720929 .
^ Тейлор, Тим (16 сентября 2017 г.). «Награды ISAL 2017: Победители — Искусственная жизнь» . Искусственная жизнь . Проверено 3 июля 2021 г.

Внешние ссылки

Научные публикации с участием Avida

К. Адами и К. Т. Браун (1994), Эволюционное обучение в двумерных искусственных системах жизни Avida, в: Р. Брукс, П. Мэйс (ред.), Proc. Искусственная жизнь IV, MIT Press, Кембридж, Массачусетс, с. 377-381. arXiv : adap-org/9405003
Р.Э. Ленски , К. Офриа, Т.С. Коллиер, К. Адами (1999). Сложность генома, надежность и генетические взаимодействия в цифровых организмах. Природа 400: 661-664.
К.О. Уилке, Дж.Л. Ван, К. Офриа, Р.Э. Ленски и К. Адами (2001). Эволюция цифровых организмов при высокой скорости мутаций приводит к выживанию самых плоских. Природа 412: 331–333.
Р.Э. Ленски, К. Офриа, Р.Т. Пеннок и К. Адами (2003). Эволюционное происхождение сложных функций. Природа 423: 139–145.
С.С. Чоу, К.О. Уилке, К. Офриа, Р.Э. Ленски и К. Адами (2004). Адаптивная радиация от конкуренции за ресурсы в цифровых организмах. Наука 305: 84-86.
Дж. Клюн, Д. Мишевич, К. Офриа, Р.Э. Ленски, С.Ф. Елена и Р. Санхуан. Естественный отбор не может оптимизировать частоту мутаций для долгосрочной адаптации в суровых условиях приспособленности. PLoS Вычислительная биология 4 (9): 2008. дои : 10.1371/journal.pcbi.1000187
Клюн Дж., Голдсби Х.Дж., Офриа С. и Пеннок Р.Т. (2011)Избирательное давление для точного нацеливания на альтруизм: данные цифровой эволюции для труднопроверяемых аспектов инклюзивной теории приспособленности. Труды Королевского общества. pdf ( архив )
Бенджамин Э. Бекманн, Филип К. МакКинли, Чарльз Офриа (2007). Эволюция адаптивной реакции сна у цифровых организмов. ECAL 2007pdf .

[releases-1] «Загрузка платформы Avida Digital Life» . sourceforge.net . 6 февраля 2014 года . Проверено 27 марта 2021 г.

[2] Ленский, RE ; Офрия, К. ; Пеннок, RT ; Адами, К. (2003). «Эволюционное происхождение сложных особенностей» (PDF) . Природа . 423 (6936): 139–144. Бибкод : 2003Natur.423..139L . дои : 10.1038/nature01568 . ПМИД 12736677 . S2CID 4401833 . Архивировано из оригинала (PDF) 21 января 2021 г. Проверено 30 января 2012 г.

[releasesb-3] «Пользовательский интерфейс Avida-ED» . github.com . Проверено 11 октября 2021 г.

[SmithJohnson2016-4] Смит, Джеймс Дж.; Джонсон, Венди Р.; Ларк, Эми М.; Мид, Луиза С.; Уайзер, Майкл Дж.; Пеннок, Роберт Т. (2016). «Учебная программа по цифровой эволюции Avida-ED для студентов-биологов» . Эволюция: образование и информационно-пропагандистская деятельность . 9 (1). дои : 10.1186/s12052-016-0060-0 . ISSN 1936-6426 .

[scie_Onli-5] Анонимно (5 февраля 2018 г.). «Онлайн-инструмент ускоряет эволюционное образование» . ScienceDaily . Проверено 3 июля 2021 г.

[TaylorAuerbach2016-6] Тейлор, Тим; Ауэрбах, Джошуа Э.; Бонгард, Джош; Клюн, Джефф; Хикинботэм, Саймон; Офрия, Чарльз; Ока, Мизуки; Ризи, Себастьян; Стэнли, Кеннет О.; Йосински, Джейсон (2016). «WebAL достигает совершеннолетия: обзор первого 21 года искусственной жизни в сети» (PDF) . Искусственная жизнь . 22 (3): 364–407. дои : 10.1162/ARTL_a_00211 . hdl : 2241/00154082 . ISSN 1064-5462 . ПМИД 27472416 . S2CID 12092129 .

[PennockSmith2018-7] Пеннок, Роберт Т.; Смит, Джеймс Дж.; Мид, Луиза С.; Ричмонд, Гейл; Ларк, Эми (2018). «Изучение связи между опытом цифровой эволюции и научным пониманием и принятием эволюции студентами». Американский учитель биологии . 80 (2): 74–86. дои : 10.1525/ок.2018.80.2.74 . ISSN 0002-7685 . S2CID 52260399 .

[Abi_AbdallahFonner2020-8] Аби Абдалла, Делберт С.; Фоннер, Кристофер В.; Лакс, Нил К.; Бабеджи, Мэтью Р.; Пале, Фатимата А. (2020). «Оценка использования цифровых организмов Avida-ED для обучения эволюции и естественному отбору» . Американский учитель биологии . 82 (2): 114–119. дои : 10.1525/ок.2020.82.2.114 . ISSN 0002-7685 .

[PennockRichmond2014-9] Пеннок, Роберт Т.; Ричмонд, Гейл; Ларк, Эми (2014). «Моделирование эволюции в классе». Американский учитель биологии . 76 (7): 450–454. дои : 10.1525/ок.2014.76.7.6 . ISSN 0002-7685 . S2CID 83720929 .

[alif_2017-10] Тейлор, Тим (16 сентября 2017 г.). «Награды ISAL 2017: Победители — Искусственная жизнь» . Искусственная жизнь . Проверено 3 июля 2021 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]