80年代中期誕生的人工生命科學,是繼人工智能之後從計算機科學衍化出來的又一新學科。它的基本出發點是認為,生命的特征在於有自我繁殖、進化等功能。因此,機器和計算機也能夠製造生命現象。地球上的生物隻不過是生命的一種形式,隻有通過人工方法製造出像生物那樣的行為並加以研究,才能了解生命的全貌。
人工生命科學的基本內容包括兩方麵:一是以計算機為工具,弄清楚生命進化和生態係統複雜而奧妙的工作原理;二是研究、探索如何把對生命研究的成果,用來解決各個領域的實際問題。
生物經過了約35億年的進化,才有今天這樣的多樣化。人工生命研究試圖在短時間內再現這一進化過程。例如在研究中美洲哥斯達黎加熱帶雨林進化時,便通過計算機利用模擬生物的程序,建立會進化的數字化生態係統,使用80種“祖先”生物,來觀察其繁殖、進化過程。大約經過20代,便出現新的能適應這種有限生存環境的小型生物。這樣,數字化生物便和自然界生物一樣通過進化變得多樣化了,這便再現了生物的多樣化過程。
還可利用軟件再現能進行移動和繁殖的簡單生物逐步進化的過程。這是一種用多角形體形來表現的生物,它的動作可通過圖形在計算機畫麵上表現出來。它擁有神經網絡和眼睛,能夠從眼睛看到的周圍事物中學習,能夠移動和轉動,還能吃東西(吞並其他圖形)和進行交配生孩子(同其他圖形合並後分成許多圖形)。它能像生物那樣增加個體數,形成容易找到交配對象的集團。通過在計算機中的進化出現了三種景象:在眼睛看到障礙物時會快速躲開,當捕食者靠近時會趕快逃跑,以及會進行群體行動等。