Vida Artificial e Ambientes Virtuais

Apresentação em tema: "Vida Artificial e Ambientes Virtuais"— Transcrição da apresentação:

1 Vida Artificial e Ambientes Virtuais
Universidade de São Paulo Escola Politécnica - Engenharia de Sistemas Eletrônicos Núcleo de Apoio à Pesquisa em Ciência Cognitiva Vida Artificial e Ambientes Virtuais Vida Artificial Introdução Marcio Lobo Netto 2012

2 Objetivo Desta Disciplina
compreensão dos processos relacionados à vida sistematização para abordar o assunto classificação sobre critérios diversos simulação computacional de alguns aspectos set-nov 2012

3 Estudos e Conhecimento na Área
progresso no estudo de organismos vivos limitado pela complexidade do assunto dificuldade em se propor e realizar experimentos adequados análise do organismo (alguns resultados) síntese do organismo (nenhum resultado) set-nov 2012

4 Histórico Histórico ideias & modelos experimentos set-nov 2012

5 propostas / modelos / descobertas
Histórico propostas / modelos / descobertas questionamento de Schrödinger (1943) publicação do livro: o que é vida? questionamentos a respeito das suas qualidades essenciais proposição da existência de um cristal mantenedor da informação da vida (posteriormente identificado com código genético no DNA) proposição da estrutura helicoidal do DNA (1952) – Nobel 1962 (dupla hélice) Francis Crick Britânico, físico e bioquímico James Watson Americano, biólogo set-nov 2012

6 experimentos experimento de Miller (1953) Histórico
síntese de aminoácidos a partir de substâncias primitivas como água, amônia, metano num ambiente com elevada temperatura e com descargas elétricas simulando a combinação atmosférica primitiva do planeta Terra mostra a possibilidade de criar tais aminoácidos, que são elementos fundamentais para formação de células (compõe proteínas, polipetídeos e enzimas) que permitem a existência de DNA e RNA e consequentemente a vida mas não mostra o surgimento da vida propriamente !!! set-nov 2012

7 computação computadores
Histórico computação permitiu o estudo dos princípios e modelos de vida, e assim proposições matemáticas que a descrevessem – vida artificial Máquina de Turing Automata Celular computadores enquanto laboratórios virtuais, permitindo a elaboração e execução de experimentos de vida artificial, seguindo os mais variados modelos e conceitos set-nov 2012

8 Seres Vivos – Observações
matéria – inorgânica e orgânica física, química e biologia set-nov 2012

9 Seres Vivos – Observações
matéria inorgânica análise de decomposição (reducionismo) permite identificar o elemento fundamental de uma certa matéria átomos / moléculas e assim identificar a essência da substância, algo que a retrate integralmente, e cujas propriedades se encontram na substância, independentemente da quantidade analisada (ex: ponto de ebulição da água) a água (molécula) ou o ferro (átomo) são o que são independentemente da quantidade analisada set-nov 2012

10 Seres Vivos – Observações
matéria orgânica análise de decomposição (reducionismo) permite identificar certas características da matéria átomos / moléculas / células / tecidos / órgãos permite a classificação estrutural e funcional mas não é suficiente para caracterizar as qualidades essenciais de ser vivo não permite explicar o fenômeno de ser vivo set-nov 2012

11 Seres Vivos – Observações áreas do conhecimento
física enquanto ciência procura explicar fenômenos observados contemplando apenas objetos do domínio estudado, sem considerar fatores que trancendam tais domíniois, o que é tratado pela metafísica (“sobrenaturais”) trata de classificar os objetos de sua observação tais classes reunem propriedades intrinsicas dos objetos analisados ex: estrelas explicação dos fenômenos leis físicas, válidas para elementos de qualquer natureza no universo explicam determinados aspectos, não todos (como vida) set-nov 2012

12 Seres Vivos – Observações áreas do conhecimento
química estudo da estrutura da matéria e das possibilidades de combinação de elementos átomos e moléculas inorgânicas e orgânicas reações (transformações de substâncias) explicação dos fenômenos leis químicas, válidas para elementos químicos de qualquer natureza no universo explicam determinados aspectos, não todos (como vida) set-nov 2012

13 Seres Vivos – Observações áreas do conhecimento
biologia estudo da estrutura e funcionalidade de organismos vivos seres vivos explicação dos fenômenos classificação e explicação de comportamentos e formações biológicas explicam determinados aspectos da vida, não todos, como por exemplo seu surgimento set-nov 2012

14 Seres Vivos – Observações áreas do conhecimento
bioquímica estabelece relações entre as áreas da química e da biologia, permitindo compreender aspectos biológicos a partir do explicação química biologia molecular estabelece ligações entre estruturas moleculares e suas funções, permitindo análisar o DNA e os processos de síntese proteica, considerados essenciais para o desenvolvimento e perpetuação da vida código genético como informação descritora do que e de como fazer (construir e controlar o ser biológico) set-nov 2012

15 Vida – Escopo & Definições
Vida – Escopo & Definições “Life is a tale told by an idiot, full of sound and fury, signifying nothing” W. Shakespeare set-nov 2012

16 Vida – Escopo & Definições
fisiológico organismos e sua estrutura (anatomia) e funcionalidade (fisiologia) composição de orgãos, tecidos, células macroscópico set-nov 2012

17 Vida – Escopo & Definições
metabólico atividade exercida por toda célula, e portanto característica da vida capacidade de trocar material e energia com o ambiente em que está inserido o elemento (célula) analisado, garantindo a perpetuação daquela estrutura viva set-nov 2012

18 Vida – Escopo & Definições
bioquímico capacidade de manter substâncias (matéria) que guardem consigo um código genético particular composição estrutural da matéria (DNA) que permite a ela servir com o receita para a construção de um ambiente ao seu redor (célula e indivíduo) característica bio-química, ou seja de uma particular estrutura quimica (orgânica) que propicia a vida (biológica) set-nov 2012

19 Vida – Escopo & Definições
genético código que descreve o ser que o protege, e que pode ser visto matematicamente como informação trata da essência da representação e perpetuação da informação, independentemente do substrato usado Pode portanto ser objeto de coisas virtuais (simulações computacionais) característica matemática, ou seja conceitual, abstraindo as propriedades do substrato onde possa vir a acontecer (carbono ou silício) set-nov 2012

20 Vida – Escopo & Definições
termodinâmico expressa a capacidade do elemento de manter baixa sua entropia, ainda que imerso num ambiente cuja entropia é muito maior característica física, e portanto retrata o encontro de uma particular estrutura que permita à vida acontecer Schrödinger – cristal da vida ordem a partir da desordem (surgimento) ordem a partir da ordem (perpetuação) set-nov 2012

21 Vida – Escopo & Definições visão geral
cerebral organismos complexos anatômica / fisiológica: estrutura / função estudo sistêmico – relação de partes - especialização genética: código / informação representação e manutenção da informação termodinâmica: entropia manutenção da ordem / estrutura set-nov 2012

22 Vida – Escopo & Definições visão geral
mental (SW) emergente de um HW que atingiu certa complexidade cerebral organismos complexos anatômica / fisiológica: estrutura / função genética: código / informação termodinâmica: entropia set-nov 2012

23 Vida – Escopo & Definições visão geral
evolução cultural aprendizado mental (SW) cerebral evolução genética anatômica / fisiológica: estrutura / função genética: código / informação termodinâmica: entropia set-nov 2012

24 Vida – Um exemplo icub robot
set-nov 2012