Artificial  Life

 

인공생명 (Artificial Life) 은 부분적으로라도 생명체같이 움직이는 인공적으로 만들어진 시스템에 대한 학문이다. Artificial Life ("AL" or "Alife") 는 컴퓨터나 "인공적" 매체에 생물학적 현상을 재생하기 위한 시도로서 "자연적" 생명 을 공부하는 새로운 과목에 주어진 이름이다. Alife 는 전통적인 생물학의 분석적 접근 (analytic approach) 방식에다가 살아있는 유기체처럼 행동하는 시스템을 더한 합성적 접근 (synthetic approach) 방식을 보충한 것이다. -- Chris G. Langton

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자기 복제 오토마타 이론 (The Theory of Self-Reproducing Automata) 이라는 논문을 1948 년 발표한 John von Neumann 을 인공생명의 아버지라고 하면, 랭턴은 산파에 해당하는 인물이다. 그의 목표는 진화 (Evolution) 에 대한 컴퓨터 모델을 창조하는 것이다. 19세기에 영국에서 흰나방떼들에게 나타났던 현상을 생각했다. 산업 혁명으로 공장에서 뿜어 나온 검은 매연이 자작나무들을 오염시키자, 흰나방들은 더 이상 나무의 색깔과 조화를 이룰 수 없게 되었다. 오염된 나무껍질에  앉은 흰나방은 금방 눈에 띄여 새들에게 먹혔다. 몇 년이 지나자 흰나방들은 몸체가 검게 바뀌었다. 유전자 돌연변이를 일으킨 검은 나방이 더 많은 후손을 남기게 된 결과였다. 랭턴은 이 효과를 컴퓨터 (Computer) 로 똑같이 반복시키고 싶었다. 성공을 거두었지만 만족할 수 없었다. 메커니즘은 실제적인 것이 아니었기 때문이다.  랭턴은 이렇게 말한다. "인공생명과 같은 다른 종류의 생명 (Life) 형태가 존재합니다. 그들은 구체적인 존재로 태어나기를 갈망하고 있습니다. 그리고 그 생물들이 나를 재생산과 자기 성취의 수단으로 활용하고 있는 것입니다." 

인공생명 시스템의 구성 물질이 효소와 같은 실제 생명을 이루는 것일 수도 있다. 생물학적인 생명이 물을 기초로 하므로 그러한 시스템을 wet life 이라 부른다. 그것의 가장 유명한 예가 허구이기는 하지만 프랑켄슈타인 (Frankenstein) 이다. 인공생명의 전형적인 시스템은 로봇 (Robot) 같은 기계공학적인 장치를 포함하는 실리콘과 금속을 기초로 구성되는데 그러한 시스템을 dry life 이라 한다. 유명한 소설의 예로서 "스타 트랙" 또는 "스타 워스" 의 로봇들이다. 또는 dry life 는 컴퓨터 메모리 속에 살고 있는 John Conway생명게임 (Game of Life) 처럼 컴퓨터 구조물을 포함할 수도 있다.

대부분의 생물학자가 접하는 모의 실험은 하향식 설계이다. 그러나 인공생명 프로그램은 설계된 명확한 수학적 모델을 가지지 않는 상향식 설계이다. 대신에, 진화가 일어날 수 있는 상황을 연출한다 ........ 인공 개미는 그러한 사회적 행위를 보이도록 뚜렷하게 프로그래밍하지는 않았다는 것이다. 행동은 자발적으로 전개되어 갔다. 단순한 규칙에서부터 전개된 복잡하고 예기치 못했던 행동 현상이 인공생명 실험에서는 되풀이해 나타났는데 이를 창발 행동 (Emergent Behavoir) 이라 부른다. .... 인공생명의 대부분의 프로그램은 유한상태 기계 (Finite State Machine) 을 포함한다. 그것들은 FSM 의 하나인 컴퓨터 상에서 작동한다. 또한 그것들은 컴퓨터를 이용해서 컴퓨터의 예보다도 훨씬 단순한 FSM 을 모델화한다. 세포자동자 (Cellular Automata) 은 간단한 예이다. 

John Holland 를 사로잡은 것은 과학이 우주의 모든 것을 몇 가지 간단한 법칙들로 환원 (Reduction) 시킬 수 있다는 것이 아니라 그 정반대였다. 즉, 과학이 어떻게 몇 가지 간단한 법칙들로부터 세상의 엄청나게 다양한 현상을 만들어 내는가였다. "그것은 정말로 내 마음을 들뜨게 했다" 라고 그는 말한다. "과학과 수학은 어떤 측면에서는 극단적인 환원이다. 그러나 방향을 돌려 합성적인 (synthetic) 측면을 바라보면 놀라움은 끝이 없다. 한편으로는 우주를 이해할 수 있게 도와 주는 방법이지만, 다른 한편으로는 영원히 이해할 수 없게 만드는 방법이다 ........