Знак Вопроса 1998 № 02 Приложение

Конечно, если судить строго формально, то и на этот раз без участия человека все-таки не удалось обойтись: ведь свой цифровой «первородный суп» Парджеллис «помешивал» вручную. Состояла же смесь из 16 различных команд. Инструкции эти как бы соответствовали 20 аминокислотам, ингредиентам земного «первородного супа», без которых жизнь никогда не возникла бы.

Итак, команды были заложены в компьютер. Теперь над составлением программы трудился Его Величество Случай. По всему объему памяти ЭВМ беспрестанно пробегали цепочки команд. Время от времени операционная система «освежала память»: выбраковывала старые программы и заменяла их новыми. Кроме того, операционная система моделировала мутации, то есть случайные изменения кода программы.

Хитрости эволюции и впрямь принесли свои плоды. Из безжизненного программного кода зародилась цепочка команд, которая размножалась словно амеба и очень быстро заполняла своими отпрысками все свободные участки памяти.

Эксперименты повторялись — этот цифровой организм поначалу оказывался весьма несовершенным и лишь со временем взрослел. Зачастую в цепочку команд внедрялись совершенно ненужные приказания: они затрудняли размножение программы или вообще пресекали его. Однако виртуальная эволюция не стояла на месте: мутация и естественный отбор делали свое дело и со временем искореняли негативные качества, заложенные в программу.

Заманчивее всего в этих компьютерных экспериментах следующее: ученые по собственному усмотрению могут менять законы, царящие в виртуальном мире. Если на Земле жизнь зародилась раз (и навсегда?), то в компьютере она может возникать сколько угодно раз.

Эндрю Парджеллис и его коллеги надеются, что вскоре ученым удастся сформулировать общие законы эволюции. Однако показать, каким же образом на Земле некогда зародилась жизнь, они сумеют еще не скоро.

ЗАКОНЫ ТЬЕРРЫ. Следующий шаг в познании законов компьютерной жизни сделал не столь давно Томас Рэй, работающий над подобной проблемой в Гарвардском университете. Подобно коллегам, он заинтересовался «искусственной жизнью» еще в 80-е годы во время учебы в университете.

Десять лет спустя, в 1990 году, он создал мир, где борьба за выживание и страсть к размножению — основные законы эволюции — существуют лишь в виде электрических импульсов. И тем не менее в компьютере образовалась легкая экосистема, которую создатель назвал Tiierra, что в переводе с испанского означает «земля», «территория».

«Тьерра находится в «виртуальном компьютере», который, собственно, представляет собой второй компьютер, как бы сложенный в реально существующий, — поясняет Рэй суть работы своей программы. — Только таким образом можно безопасно «проигрывать» сценарии эволюции. А то ведь, неровен час, электронные создания, подобно компьютерным вирусам, могут разбежаться по информационной сети и отловить их будет делом весьма нелегким»…

Блок памяти своего «виртуального компьютера» Рэй назвал Soup — в честь «первородного бульона», из которого, по общему мнению (см. выше), и зародилась жизнь на Земле. В этот «бульон» Рэй время от времени запускает цифровые программы — организмы Тьерры.

Кстати, чтобы компактно смоделировать самопродуцирующиеся программы, Рэю пришлось разработать специальный машинный код, во многом напоминающий генетический код человека. В итоге число элементарных инструкций для управления всеми процессами в Тьерре удалось свести к 32. По существу родился элементарный «алфавит жизни»!

Еще одна важная жизненная особенность Тьерры позаимствована из молекулярной биологии и основана на принципе взаимодействия протеинов внутри клетки. Скажем, протеин А не знает, где искать протеин В, зато несет на своей поверхности некую структуру, именуемую шаблоном, являющуюся дополнением к структуре протеина В. При случайном столкновении они тотчас сцепляются, и протеины вступают во взаимодействие.

В электронном мире такое действие реализуется с помощью «адресации по маркеру». Т-маркер представляет собой серию из 4 инструкций, каждая из которых может иметь значение 0 или 1. Организм, помеченный, положим, последовательностью 1100, не может приступить к повторению себя, пока не найдет соседа с маркером ООП.

Рэй считает, что в этом заключается важнейшее из его нововведений: маркеры являются аналогом сенсорного аппарата, и что самое замечательное — организм продолжает функционировать, даже если маркер изменяется, мутирует.

Именно мутации являются движущей силой эволюционного развития исходного организма и источником формообразования. Они на Тьерре двух сортов: одни имитируют воздействие космического излучения, другие — ошибки при самовоспроизведении организмов.

Мутации первого типа изменяют значение бита памяти с 1 на О или наоборот — один раз на каждые 10 тыс. выполненных инструкций. Мутации второго типа изменяют значение бита один раз на 2,5 тыс. копируемых инструкций. Ошибки репликации существенно разнообразят дочерние организмы.