مرجع
آخر الزيارات

أفيدا

687 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ 12 يوماً
باختصار: أفيدا عبارة عن منصة برمجية للحياة الاصطناعية لدراسة علم الأحياء التطوري لبرامج الكمبيوتر ذاتية التكرار والمتطورة (الكائنات الرقمية). تجد هنا «مبادئ التصميم»، «استخدامها في التعليم» و«برامج أفيدا - جيثب» ضمن 5 أقسام.
المحتويات
  1. مبادئ التصميم
  2. استخدامها في التعليم
  3. برامج أفيدا - جيثب
  4. استخدم في البحث
  5. المنشورات العلمية
أفيدا

في البداية، أفيدا عبارة عن منصة برمجية للحياة الاصطناعية لدراسة علم الأحياء التطوري لبرامج الكمبيوتر ذاتية التكرار والمتطورة (الكائنات الرقمية). أفيدا قيد التطوير النشط من قبل مختبر التطور الرقمي لتشارلز أوفريا في جامعة ولاية ميتشيغان. تم تصميم الإصدار الأول من أفيدا في سنة 1993 بواسطة أوفريا و كريس أدامي وتيتوس براون في معهد كاليفورنيا للتقنية، وأعيد تصميمه بالكامل بواسطة أوفريا في مناسبات متعددة منذ ذلك الحين. البرنامج مستوحى في الأصل من نظام تييرا. على عكس تييرا، تخصص أفيدا لكل كائن رقمي منطقة ذاكرة محمية خاصة به، وتنفذها باستخدام وحدة معالجة مركزية افتراضية منفصلة. وقد استُخدمت المنصة في أبحاث التطور الرقمي ونُشرت نتائجها في مجلات علمية مثل نيتشر وساينس. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.

مبادئ التصميم

وفي السياق ذاته، الاختلاف الرئيسي الثاني هو أن وحدات المعالجة المركزية الافتراضية للكائنات الرقمية المختلفة يمكن أن تعمل بسرعات مختلفة، كأن ينفذ كائن معين مثلاً ضعف عدد التعليمات في نفس الفترة الزمنية التي ينفذها كائن رقمي آخر. يتم تحديد السرعة التي تعمل بها وحدة المعالجة المركزية الافتراضية من خلال عدد من العوامل وأهمها : المهام التي يؤديها الكائن الرقمي : والتي تعني الحسابات المنطقية التي يمكن أن تنفذها هذه الكائنات لكسب سرعة وحدة المعالجة المركزية الإضافية كنقطة إضافية.

وفي السياق ذاته، قام نظام تييرا بمحاكاة نظام تطوري من خلال تقديم برامج كمبيوتر تتنافس على موارد الكمبيوتر، وتحديداً وقت (وحدة المعالجة المركزية) والوصول إلى الذاكرة الرئيسية. في هذا الصدد فقد كانت مشابهة لـبرنامج الحروب الأساسية، لكنها اختلفت في أن البرامج التي يتم تشغيلها في المحاكاة كانت قادرة على تعديل نفسها، وبالتالي فإنها كانت قادرة على التطور. وكانت أشبه بكائنات حية اصطناعية.

من جانب آخر، على عكس تييرا، تخصص أفيدا لكل كائن رقمي منطقة ذاكرة محمية خاصة به، وتنفذها باستخدام وحدة معالجة مركزية افتراضية منفصلة. أي أن الكائنات الرقمية الأخرى لا تستطيع الوصول إلى مساحة الذاكرة هذه، ولا حتى القراءة أو الكتبة، ولا يمكنها كذلك تنفيذ التعليمات البرمجية التي ليست في مساحة الذاكرة الخاصة بها.

استخدامها في التعليم

  • انظر كذلك
  • مراجع
  • روابط خارجية

علاوةً على ذلك، يستعمل مشروع ( أفيدا - إي. دي. ) النظام الأساسي لبرنامج أفيدا داخل واجهة مستعمل رسومية مبسطة مناسبة للاستخدام في تعليم التطور في المدرسة الثانوية ومستوى الجامعية، ويوفر البرامج والوثائق والبرامج التعليمية وخطط الدروس المتاحة مجاناً. يعمل برنامج أفيدا - إي. دي. كتطبيق ويب في المتصفح، مع واجهة مستعمل مطبقة في جافا سكريبت ويتم تجميع أفيدا إلى جافا سكريبت باستخدام إمسكربتن، مما يجعل البرنامج متوافقًا على نطاق واسع مع الأجهزة المستعملة بشكل شائع في الفصول الدراسية. لقد ثبت أن هذا النهج فعال في تحسين فهم الطلاب للتطور. حاز مشروع أفيدا - إي. دي. على جائزة الجمعية الدولية للتعليم والتوعية في الحياة الاصطناعية لعام 2017.

برامج أفيدا - جيثب

  • مشروع أفيدا - إي. دي. - روبرت تي بينوك
  • موقع مطور أفيدا
  • موقع ويب جامعة ولاية ميشيغان ديفولاب

استخدم في البحث

من جهة ثانية، تصف الورقة البحثية التي صدرت في سنة 2003 والتي كانت تحمل عنوان «الأصل التطوري للسمات المعقدة» تطور عملية رياضية من عمليات مساوية أبسط تعتمد على الأحادية.

وفي هذا الصدد، استعمل أدامي وأوفريا، بالتعاون مع آخرين، أفيدا لإجراء بحث في مجال التطور الرقمي، ونشرت المجلات العلمية مثل نيتشر و ساينس أربعة من أوراقهما.

المنشورات العلمية

من جهة ثانية، Benjamin E. Beckmann, Philip K. McKinley, Charles Ofria (2007). Evolution of an adaptive sleep response in digital organisms. ECAL 2007 pdf

وفي هذا الصدد، R.E. Lenski, C. Ofria, R.T. Pennock, and C. Adami (2003). The Evolutionary Origin of Complex Features. Nature 423:139-145.

إضافةً إلى ذلك، S.S. Chow, C.O. Wilke, C. Ofria, R.E. Lenski, and C. Adami (2004). Adaptive Radiation from Resource Competition in Digital Organisms. Science 305:84-86.

علاوةً على ذلك، ريتشارد لينسكي, C. Ofria, T. C. Collier, C. Adami (1999). Genome Complexity, Robustness, and Genetic Interactions in Digital Organisms. Nature 400:661-664.

وفي السياق ذاته، J. Clune, D. Misevic, C. Ofria, R.E. Lenski, S.F. Elena, and R. Sanjuán. Natural selection fails to optimize mutation rates for long-term adaptation on rugged fitness landscapes. PLoS Computational Biology 4(9): 2008.

من جانب آخر، Clune J, Goldsby HJ, Ofria C, and Pennock RT (2011) Selective pressures for accurate altruism targeting: Evidence from digital evolution for difficult-to-test aspects of inclusive fitness theory. Proceedings of the Royal Society. pdf (archive)

كذلك، C.O. Wilke, J.L. Wang, C. Ofria, R.E. Lenski, and C. Adami (2001). Evolution of Digital Organisms at High Mutation Rate Leads To Survival of the Flattest. Nature 412:331-333.

وفي السياق ذاته، C. Adami and C.T. Brown (1994), Evolutionary Learning in the 2D Artificial Life Systems Avida, in: R. Brooks, P. Maes (Eds.), Proc. Artificial Life IV, MIT Press, Cambridge, MA, p. 377-381.

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.