是否有可能创建一个人工智能程序来成功复制像细菌这样的简单有机体？

Question

经过一些研究，似乎我必须从编写一个原子开始，然后用它来创建元素，然后是有机体。这甚至可能吗？我对整个编程很陌生，所以我并不完全了解它的功能。我真的可以使用一些帮助。提前致谢！ （顺便说一句，我要使用的编程语言是 Java）

Answer 1

事实证明，您无需以编程方式重新创建化学或物理，即可从模拟的有机体中获得有趣的行为。 Cellular automata 是计算机科学分支的名称，专注于许多小笨机器（有机体）的紧急行为。

Conway's Game of Life 是经典的视觉示例。更严重的算法倾向于迎合某种启发式搜索问题（参见genetic 和memetic 算法，或swarm intellegence。）

Answer 2

您可能可以在宏观层面模拟基本的类似细菌的行为，例如繁殖或基因进化。

但是，我不相信用当前可用的知识和计算能力在原子级别上模拟整个细胞是可能的。目前，我们需要大规模的计算机集群——甚至是世界范围的计算网格——来模拟单个蛋白质分子的折叠。我认为模拟整个细胞运行仍然有点超出我们的能力。

也就是说，任何事情都是可能的（如并非不可能）——如果你做到了，你可能会拥有超过 15 分钟的成名时间 ;-)

Answer 3

1. 这与人工智能无关。
2. 要从原子上模拟一种细菌，您需要一台糟糕的计算机。只需尝试计算细菌中有多少原子，以及模拟在例如一微秒内发生的所有原子相互作用需要多长时间。
3. 编写模拟涉及关于粒度的决策。您可以在高级战略游戏中用三个或四个数字代表整个国家，或者在人口统计/流行病学模拟中下降到单个公民（每个由三个或四个数字代表）的级别。
4. 我们并不了解细菌中事物的排列方式。一个粗略的模拟可能会死掉（尽管那将是一个非常有趣的结果）。

如果您是编程新手，那么这是一个错误的起点——您最终会感到非常沮丧。从基本的编程练习开始，对培养皿中的细菌进行粗略的模拟（每 5 分钟的模拟时间增加种群数量，了解斐波那契数），然后尝试细菌进化的模拟——基因/蛋白质在远高于核苷酸和氨基酸的水平。这足以让您愉快地忙碌一年左右，然后您可以研究蛋白质折叠、生态学、生物信息学、表观遗传学，任何您感兴趣的东西。

Answer 4

自鸣得意的答案是“一切皆有可能”。一个更现实的答案是，这完全取决于您愿意投入多少时间、您有多聪明、您对生活基本原则的理解程度以及您希望模拟的真实程度。

我还想知道，现在科学理解是否已经达到我们 100% 理解甚至一个简单的有机体足以 100% 模拟它的程度。

您可能希望从更抽象的地方开始 - 有很多不同的 Alife（人工生命）模型可供您开始，然后随着您对编程和主题的熟悉程度越来越高，朝着更复杂和更现实的方向努力.

作为起点，我一直对 John Holland 的“ECHO”模型情有独钟：http://tuvalu.santafe.edu/projects/echo/echo.html

Answer 5

有可能吗？技术上是的。我认为您真正要问的是bioinformatics 或genetic algorithms 之类的东西。虽然简单地说，如果您是编程新手，并且通常需要对您尝试合并的两个领域有深入的了解，那么它会在您的脑海中出现一段时间。我个人一直觉得nasa's implementation 非常有趣，但希望至少这会给你一些研究的东西。

Answer 6

你应该从比原子更高的层次开始，在一个简单的细胞中，有数十亿个原子，每个原子都以化学物质的形式联系在一起，其性质与原子完全不同。

尽管我们开始了解如何读取 DNA，但我们对其知之甚少。唯一可行的方法是在细菌水平上进行模拟。