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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
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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
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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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Vida e Inteligência
• vida artificial– ontologia
• Estudo do ser
– filogenia• Estudo da espécie
• inteligência artificial– epistemologia
• Estudo do conhecimento
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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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Modelos
• biológicos
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Modelos
• físicos/químicos
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Modelos
• matemáticos / computacionais
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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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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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Vidaespécie e indivíduo
• espécie– o que se perpetua– evolução procura melhores condições para a
perpetuação
• indivíduo– elemento transitório do processo
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Vidaespécie e indivíduo
• 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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Vidaespécie e indivíduo
• espécie– evolução serve para aprimorá-la
• fazer ou ser melhor, combinando– especialização– generalização
• aumento da complexidade
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set-nov 2012
Vidaespécie e indivíduo
• 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
Vidaespécie e indivíduo
• 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)
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