Prírodou inšpirované algoritmy

Čo je umelá chémia?

Čo je umelá chémia ? (I)

Umelá chémia pozostáva z

1. množiny objektov (nazývaných molekuly)
2. množiny pravidiel interakcií (nazývaných reakčnými pravidlami)
3. definície dynamiky populácie

Čo je umelá chémia ? (II)

Samozrejme že prvá uvedená definícia umelej chémie, je veľmi formálna a nie je zrejmé, čo vlastne tvorí jednotlivé množiny objektov a pravidiel spolu z dynamikou populácie.

1. objekty:
   abstraktné symboly, čísla, lambda výrazy, binárne reťazce, znakové reťazce, abstraktné dátové štruktúry, a pod.
2. reakčné pravidlá:
   párovanie reťazcov, zlučovanie reťazcov, lambda výpočet, maticová manipulácia, jednoduché aritmetické operácie, boolovské siete, elektronický hardware, a pod.
3. dynamika:
   obyčajná diferenciálna rovnica (ODE), meta-dynamika, explicitná kolízna simulácia, trojrozmerný Euklidovský priestor, a pod.

Zadefinovaním vlastných objektov a reakčných pravidiel a samotnej dynamiky takto vytvoreného systému, je prístupom zo strany umelej chémie, skúmať vlastnosti sa takéhoto systému. Správanie sa jednotlivých objektov v podmienkach určených reakčnými pravidlami a dynamikou, je často krát chaotické a nedá sa analyzovať, avšak nastávajú prípady, keď emergencia správania sa systému začne vykazovať znaky, ktoré pripomínajú skutočný život ako napr. RNK-DNK enzymatické cykly, vzťah predátora a koristi či samotnú evolúciu.

Uplatnenie

Prístupy umelej chémie môžeme nájsť v rôznych oblastiach vedy a vymenovať všetky nie je možné. Preto, tu uvádzam tu len hlavné motivačné zdroje oblastí ,o ktorých viem a z ktorými som sa stretol na potulkách po internete.

• Modelovanie

• Biológia (RNK, DNK, evolúcia, vznik života)
• Sociológia (sociálne správanie sa živých organizmov)
• Paralelné procesy (modulárne systémy)

• Spracovanie informácii

• Riadenie (autonómne roboty, modely riadiacich systémov)
• Logika (napr. automatická kontrola)
• Chemické programovanie

• Optimalizácia

• Kombinatorické procesy (optimalizácia algoritmov)