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EPUSP / PSIcognitioMarcio Lobo Netto

Conceitos I

//disciplinas.stoa.usp.br EP PSI Vida Artificial

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Vida Artificial e Ambientes Virtuais

Marcio Lobo Netto2012

Vida ArtificialConceitos e Fundamentos I

Universidade de São PauloEscola Politécnica - Engenharia de Sistemas EletrônicosNúcleo de Ciência Cognitiva


Conceitos I


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set-nov 2012

Procedimentos Evolutivos

• procedimentos evolutivos– emulação da evolução natural– forma para se atingir algo quando:

• não se sabe como proceder• se sabe ou não onde se quer chegar

– um tema– um projeto– vida

Vida Artificial e Ambientes Virtuais 2


Conceitos I


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set-nov 2012

Natureza versus Engenharia

• bottom-up– natureza

• avaliação do sistema• modificação do sistema• reavaliação do sistema

• top-down– engenharia

• descrição sistemática (metódica) e estruturada (hierarquica) do sistema

• construção do sistema



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set-nov 2012

Vida e Inteligência

• vida artificial– ontologia

• Estudo do ser

– filogenia• Estudo da espécie

• inteligência artificial– epistemologia

• Estudo do conhecimento



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set-nov 2012

Vida e Inteligência

• vida artificial– para se construir / estabelecer / criar organismos

vivos,• quando não se sabe exatamente como faze-lo• intervenção indireta

– cria-se condições para que se desenvolva, sem interferir na forma do desenvolvimento

• inteligência artificial– para se construir / estabelecer / criar

procedimentos inteligentes, • quando se sabe exatamente (ou não) como faze-lo• intervenção direta ou indireta

– cria-se condições para que se desenvolva, com maior ou menor interferência na forma do desenvolvimento



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set-nov 2012

Modelos

• biológicos



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Modelos

• físicos/químicos



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Modelos

• matemáticos / computacionais



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set-nov 2012

Tipos

• evolução– genética

• condicionada apenas às condições impostas pelo meio• sem opção de escolha pelos indivíduos

– sexual ponderada biologicamente• com opção de escolha individual

– pode ser mais refinadamente condicionada a aspectos sócio culturais

• além da condicionante ambiental– onde, quando, situação

• permite ao individuo orientar a evolução ao “escolher” características que serão transmitidas aos descendentes



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set-nov 2012

Tipos

• evolução– sexual ponderada culturalmente

• permite ao individuo orientar indiretamente a evolução, pois ao “escolher” características culturais, privilegia o substrato que favorece sua ocorrência

– O cerébro que foi capaz de certa manifestação » Cultural, intelectual, artística

– cultural• indireta, pela transmissão de conhecimento, cultura• aprendizagem • desenvolvimento cultural da sociedade



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set-nov 2012

Fatores Importantes na Evolução

• dependência estrutural– como a estrutura / a forma determinam ou

condicionam as possibilidades de evolução

• dependência funcional– como o funcionamento / a operação determinam

ou condicionam as diferentes formas / graus de evolução

– neste caso pode ser recursivamente analisada a luz de como a função se estabelece a partir da estrutura



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set-nov 2012

Vidaespécie e indivíduo

• espécie– o que se perpetua– evolução procura melhores condições para a

perpetuação

• indivíduo– elemento transitório do processo



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set-nov 2012


• espécie– perpetuação– evolução genética ao longo de gerações– melhoria da adaptação ao ambiente– provável aumento de complexidade dos

indivíduos– também visto como aquilo que é comum a um

grupo de indivíduos (de uma mesma espécie)



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set-nov 2012


• espécie– evolução serve para aprimorá-la

• fazer ou ser melhor, combinando– especialização– generalização

• aumento da complexidade



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set-nov 2012


• indivíduo– adaptação funcional

• de natureza física – desenvolvimento • de natureza mental – aprendizado

– em especies mais evoluidas• forte caráter social (mamiferos, primatas)• forte carater cultural (humanos)



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set-nov 2012


• indivíduo– crescimento

• pré-natal – embriológico• pós-natal

– de natureza física – desenvolvimento – de natureza mental – aprendizado

– maturidade • continuidade do processo de aprendizado

– Principalmente quando focando aspectos sociais e culturais em espécies mais evoluídas

– envelhecimento• perda progressiva de capacidades físicas e intelectuais



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Vidaevolução e sistemas dinâmicos

• dinâmica evolucionária– sistemas dinâmicos– evolução de sistemas dinâmicos

• entre caos e comportamento padrão surge a auto-organização (condição crítica)

• fundamentação formal com base matemática para estudo de sistemas

– tempo contínuo: equações diferenciais– tempo discreto: equações de diferenças– automatas– automatas celulares

• análises globais– evolução de espécies– co-evolução de espécies (cooperação e competição)

set-nov 2012 Vida Artificial e Ambientes Virtuais 17

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