Un organismo digital es un programa informático autorreplicante que muta y evoluciona . Los organismos digitales se utilizan como herramienta para estudiar la dinámica de la evolución darwiniana , y para probar o verificar hipótesis específicas o modelos matemáticos de evolución. El estudio de los organismos digitales está estrechamente relacionado con el área de la vida artificial .
Los organismos digitales se remontan al juego Darwin , desarrollado en 1961 en Bell Labs, en el que los programas de ordenador tenían que competir entre sí intentando impedir que otros se ejecutaran . [1] Una implementación similar que siguió a esto fue el juego Core War . En Core War, resultó que una de las estrategias ganadoras era replicarse lo más rápido posible, lo que privaba al oponente de todos los recursos computacionales . Los programas en el juego Core War también podían mutarse a sí mismos y entre sí sobrescribiendo instrucciones en la "memoria" simulada en la que se desarrollaba el juego. Esto permitía a los programas competidores incrustar instrucciones dañinas en los demás que causaban errores (terminando el proceso que las leía), "esclavizaban procesos" (haciendo que un programa enemigo trabajara para ti) o incluso cambiar de estrategia a mitad del juego y curarse a sí mismos.
Steen Rasmussen, del Laboratorio Nacional de Los Álamos, llevó la idea de Core War un paso más allá en su sistema del mundo central al introducir un algoritmo genético que escribía automáticamente los programas. Sin embargo, Rasmussen no observó la evolución de programas complejos y estables. Resultó que el lenguaje de programación en el que se escribían los programas del mundo central era muy frágil y, con mucha frecuencia, las mutaciones destruían por completo la funcionalidad de un programa.
El primero en resolver el problema de la fragilidad de los programas fue Thomas S. Ray con su sistema Tierra , que era similar a Core World. Ray realizó algunos cambios clave en el lenguaje de programación, de modo que las mutaciones tuvieran muchas menos probabilidades de destruir un programa. Con estas modificaciones, observó por primera vez programas de computadora que efectivamente evolucionaban de una manera significativa y compleja.
Más tarde, Chris Adami , Titus Brown y Charles Ofria comenzaron a desarrollar su sistema Avida [2] , que se inspiró en Tierra pero que nuevamente tenía algunas diferencias cruciales. En Tierra, todos los programas vivían en el mismo espacio de direcciones y potencialmente podían ejecutar o interferir de otra manera con el código de los demás. En Avida, por otro lado, cada programa vive en su propio espacio de direcciones. Debido a esta modificación, los experimentos con Avida se volvieron mucho más limpios y fáciles de interpretar que aquellos con Tierra. Con Avida, la investigación de organismos digitales ha comenzado a ser aceptada como una contribución válida a la biología evolutiva por un número creciente de biólogos evolutivos. El biólogo evolutivo Richard Lenski de la Universidad Estatal de Michigan ha utilizado Avida ampliamente en su trabajo. Lenski, Adami y sus colegas han publicado en revistas como Nature [3] y Proceedings of the National Academy of Sciences (EE. UU.). [4]
En 1996, Andy Pargellis creó un sistema similar a Tierra llamado Amoeba que desarrolló la autorreplicación a partir de una condición inicial determinada aleatoriamente. Más recientemente, REvoSim (un paquete de software basado en organismos digitales binarios) ha permitido realizar simulaciones evolutivas de grandes poblaciones que pueden ejecutarse en escalas de tiempo geológicas. [5]
