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Text File  |  1992-08-28  |  6.2 KB  |  130 lines

  1.                                                                                 TECHNOLOGY, Page 64In Search of Artficial Life
  2.  
  3.  
  4. Some scientists believe that things inside their computers are
  5. actually alive. What's really scary is that it may be true
  6.  
  7. By PHILIP ELMER-DEWITT
  8.  
  9.  
  10.     They are born. They live their brief life. The fittest of
  11. them survive long enough to produce offspring. Over time their
  12. descendants evolve, adapting to changes in their environment.
  13. Or they fail to adapt and become extinct. They behave, in
  14. short, just like living things -- except that they are not
  15. flesh and blood but programs that inhabit the memory of a
  16. computer.
  17.  
  18.     Can something that "lives" inside a computer really be
  19. alive? That is the bizarre question at the heart of
  20. artificial-life research, a fast-growing scientific field that
  21. seeks to illuminate the nature of life by recreating lifelike
  22. behavior in nonliving systems. In laboratories around the
  23. world, scientists tapping at computer keyboards are creating
  24. electronic versions of biological entities -- proteins,
  25. microbes, ants -- that bear a striking resemblance to their
  26. living counterparts. In the process, the researchers are
  27. raising questions that touch on some of biology's most enduring
  28. mysteries: How does nature create order from chaos? How did
  29. life emerge from nonlife? What does it mean to be alive?
  30.  
  31.     The most notorious computer life-forms are the electronic
  32. viruses that have been injected, inadvertently or maliciously,
  33. into computer networks. Like real viruses, these programs are
  34. strings of instructional code that have the ability to infect
  35. a host computer and reproduce without restraint, sometimes
  36. causing considerable damage. But computer viruses are not
  37. really alive. They do not evolve or metabolize. And they are
  38. created, fully formed, by human programmers. The proponents of
  39. artificial life want their life-forms to create themselves, to
  40. emerge from nonliving components just as life on earth arose
  41. from the primordial ooze.
  42.  
  43.     Nobody claims to have created true artificial life -- yet.
  44. But some have come intriguingly close. Christopher Langton, a
  45. researcher at New Mexico's Los Alamos National Laboratory, gets
  46. credit for coining the term artificial life. He was fiddling
  47. in the mid-'80s with programs known as cellular automata when
  48. he stumbled on a loop-shaped figure that could spontaneously
  49. reproduce itself. "That was a watershed," he says. "If you
  50. could capture self-reproduction, what else could you do?"
  51.  
  52.     Today hundreds of people are exploring that question. At
  53. Bellcore, the research affiliate of the Bell telephone
  54. companies, David Ackley makes little creatures with humanoid
  55. faces that roam around a computer-simulated world consuming
  56. resources, evading predators and multiplying like rabbits. At
  57. UCLA David Jefferson and Robert Collins have created colonies
  58. of randomly generated "ants" that over many generations evolve
  59. the ability to navigate electronic mazes and search for symbols
  60. representing food.
  61.  
  62.     Not all artificial life-forms are confined to a computer
  63. screen. At M.I.T.'s mobile robot lab (also known as the
  64. "artificial insect lab"), Rodney Brooks is building tiny
  65. six-legged creatures that are controlled by interconnected
  66. computer chips and that display behavior (scurrying for cover,
  67. stalking prey) that seems quite purposeful.
  68.  
  69.     Are these things alive? That depends on how the term is
  70. defined. Surprisingly, there is no clear definition of "life."
  71. Most of the criteria put forward in the past are
  72. anthropocentric. Life on earth is carbon-based and built around
  73. the nucleic acids RNA and DNA, but that may be a historical
  74. accident. Most living things metabolize and multiply, but not
  75. all. Viruses have no metabolisms of their own; mules cannot
  76. reproduce. Many living things grow, but so do clouds and
  77. garbage dumps.
  78.  
  79.     Still, most people have an intuitive sense of what it means
  80. to be alive. They know life when they see it. That is what is
  81. so disturbing about a good computer simulation. Take Craig
  82. Reynolds' flocking birds. By specifying a couple of simple
  83. rules -- keep a few wings' distance from your neighbors, try
  84. to fly as fast as they do -- Reynolds, a computer scientist at
  85. Symbolics, Inc., got bird-shaped objects on a screen to exhibit
  86. a flocking behavior that is absolutely convincing. The birds
  87. are artificial, but the flocking is real.
  88.  
  89.     It is the same with life in general. Contends Langton:
  90. "Artificial life will be genuine life. It will simply be made
  91. of different stuff." This is the leap of faith made by a
  92. growing number of scientists, many of whom are associated with
  93. the Sante Fe Institute, a research facility that is the center
  94. of the artificial-life movement. "They feel like they are
  95. taking the first step into taboo territory," says Steven Levy,
  96. a New York City-based author who is writing a book on
  97. artificial life. "It's almost a religion."
  98.  
  99.     Like religion, artificial life has evolved certain tenets.
  100. One is that lifelike behavior cannot be imposed from the top
  101. down. Rather, it emerges from the bottom up, like flocking
  102. among birds, when large numbers of parts obey a few simple
  103. rules. Another principle, derived from recent advances in the
  104. theory of chaos, is that when a system is sufficiently complex
  105. -- like the mix of chemicals in the primordial sea -- a
  106. lifelike order will spontaneously emerge.
  107.  
  108.     Scientists have begun to think of possible uses for
  109. adaptive, self-replicating machines -- cleaning up toxic
  110. wastes, perhaps, or exploring outer space. There is a danger,
  111. though, that such machines could multiply uncontrollably, like
  112. the viruses that have disrupted computer networks. Doyne
  113. Farmer, a physicist at the Los Alamos lab, points to a
  114. cautionary science-fiction tale by Stanislaw Lem. In Lem's
  115. Fiasco, space explorers discover a Saturn-like planet with a
  116. ring around it. On closer inspection, the ring turns out to be
  117. a swarm of attack satellites and killer robots, part of a "star
  118. wars" defense shield that had reproduced itself over and over
  119. again. Artificial life, says Farmer, could turn out to be man's
  120. most beautiful creation. Or, like Lem's swarming robots, it
  121. could be a nightmare.
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.