kunstigt liv (Kunstigt liv i software-form)

Kunstigt liv (Kunstigt liv i software-form), Først og fremmest undersøges egenskaber ved matematiske modeller af biologiske processer (med eksempler fra genetik, økologi, neurobiologi, embryologi mv.), som kan simuleres på computer. Det behøver ikke at være modeller, der repræsenterer et kendt biologisk system (med bestemte arter eller en bestemt biokemi); ofte konstrueres et virtuelt univers, dvs. et program eller et system af programmer, som repræsenterer et opdigtet miljø med føderesurser og nogle "agenter" med forskellige biologiske egenskaber, som skal finde føden, konkurrere om den og udføre forskellige typer adfærd, tit bestemt af simple regler.

Ofte samler interessen sig om de emergente fænomener, man kan iagttage, når det simulerede univers udvikler sig. Dette er mønstre af aktivitet, som organiserer sig på et højere niveau end mønstrets enkelte dele. Delene, de enkelte agenter, følger hver især enkle regler, men deres samspil danner en kompliceret kollektiv adfærd. Der kan fremkomme uforudsigelige skift i bevægelsesform, som skyldes den ikke-lineære vekselvirkning mellem de enkelte dele af systemet, og uforudsigeligheden kan være af samme art, som man finder i kaosteori (ikke-lineær dynamik): Selvom hele systemet er forudbestemt (deterministisk beregning af hvert næste skridt), er forudsigelse pga. systemets kompleksitet kun mulig ved at gennemregne det faktiske forløb af modellen skridt for skridt, hvilket i praksis svarer til uforudsigelighed. Beregningen, der skulle "forudsige", ville tage lige så lang tid og være lige så kompleks som systemets egen udvikling. Man kan dog også simulere ikke-deterministiske systemer (som rummer elementer af tilfældighed), fx ved at indføre tilfældige mutationer i en model af evolution gennem naturlig selektion. Ud over at bidrage til forståelsen af biologiske processer kan udforskningen af sådanne systemer have betydelig datalogisk og matematisk interesse i forbindelse med udvikling af nye beregningsmetoder, fx til optimering, søgning og løsning af matematiske problemer af særlig kompleksitet.

I disse udgaver er mediet for det kunstige liv den information, som det pågældende program (software) bearbejder. Hvis man hævder, at det, som opstår under computersimuleringen, lever, er det kun et liv i "bit", en eksistens i form af komplekse informationsstrukturer. Flere biologer har afvist tesen om, at disse strukturer realiserer ægte liv, fordi biologiske organismer både karakteriseres af form og stof, biologisk information og kemisk stofskifte, og ikke blot ren information.