Artykuł publikujemy za zgodą portalu Alife.pl

Przez moment oczy przesłania słoneczny blask, który zupełnie oślepia. Gdy promienie trochę osłabną, przed naszym wzrokiem rozpościera się przedziwna kraina. Ogromny pałac z mnóstwem przedsionków, w marmurowej posadzce przegląda się słońce, a długi rząd kolumn zdaje się nie mieć końca i ginie gdzieś w linii horyzontu. Dookoła panuje cisza, ale daleki, przytłumiony dźwięk powoli narasta.
Nagle, jakby znikąd pojawia się stado. Unosi się w powietrzu w doskonałej harmonii. Każdy z osobników w stadzie zna swoje miejsce, wszystkie zręcznie omijają wysokie kolumny i kontynuują swoją nadziemną wędrówkę nie wiadomo skąd i po co...

W pierwszej części artykułu o sztucznych organizmach przedstawiłam kilka projektów o mniejszej złożoności. Teraz czas na bardziej skomplikowane systemy.

Takie zachowanie się stada, jak opisano powyżej, wykazują stworzone przez Craiga Reynoldsa ptakopodobne formy nazwane przez niego boidami.

Przypisał on każdemu boidowi następujące reguły postępowania:
- Każdy boid zachowuje bezpieczną odległość od sąsiednich boidów.
- Każdy boid dopasowywuje swoją prędkość i kierunek lotu do sąsiednich boidów.
- Każdy boid stara się być w środku grupy sąsiednich boidów.
- Każdy boid unika przeszkód.
- Każdy boid może opuścić stado, gdy ucieka przed drapieżnikiem lub potrzebuje pożywienie.

Rysunek 1. Lecące boidy omijają przeszkodę.

Już stosowanie tych prostych reguł spowodowało, że grupa boidów zachowywała się bardzo realistycznie - jak ich żywe odpowiedniki - potrafiąc rozdzielić się na dwie niezależne grupy przy napotkaniu przeszkody, ominąć ją i połączyć się ponownie za nią.

Autentyczne piękno sztucznego życia, porównywalne z dziełami sztuki malarskiej, można zaobserwować w komputerowym modelu roślin, jaki stworzył duński botanik Aristid Lindenmayer w 1968 roku, a nad którym pracował z nim polski naukowiec, Stanisław Prusinkiewicz.
Rośliny są opisane i rysowane w komputerze za pomocą matematycznego algorytmu zwanego L-systemem. Algorytm ten opiera się na technice przepisywania i technice fraktali. Definiując w nim wygląd rośliny i sam proces wzrostu można stosunkowo łatwo stworzyć realistyczne obrazy roślin.

Rysunek 2. Roślina opisana L-systemem

Omówione dotychczas modele form życia niewątpliwie można uznać za niezwykle ciekawe i inspirujące, jednak są oparte na dość prostych regułach.

Chciałabym teraz zaprezentować projekt, dający się obsługiwać z dużą przyjemnością, zarówno dla oka, jak i dla ręki i wyobraźni użytkownika.
Pora więc odwiedzić naszego znajomego z pierwszej części artykułu. Jak brzmiało jego dźwięczne imię? Ydydor Agazir... Hmm - przez ten czas, jaki minął od przeczytania pierwszego akapitu tego tekstu, dzielny stworek poznał wiele obszarów swojego świata oraz zdążył 'dorobić' się pokaźnej rodziny. Jego drzewo genealogiczne jest całkiem spore. Można je nawet zobaczyć, program oferuje taką możliwość.

Ale kim w końcu jest ten Agazir? - zapytasz Drogi Czytelniku, całkiem słusznie.
W wielkim skrócie jest siecią neuronową, która pracuje w zwinnym ciele, składającym się z patyczków. To taki mały patyczak - śmiało można tak określić naszego znajomego i ręczę za to, że nie obrazi się. Oczywiście, wolałby pewnie dumną nazwę swego gatunku - framstick, ale skojarzenie z patyczkiem, patyczkonogiem, chodzącymi patyczkami jest bardzo trafne.

Rysunek 3. Patyczak podczas spaceru. Jeśli zgłodnieje, może wchłonąć dowolną ilość kulek energii.

Jak się jednak można domyślić, nie są to zwykłe patyczki, a sam framstick, oprócz bez wątpienia intrygującego wyglądu, posiada wiele cennych umiejętności.
Jak już wspomniałam, w ciało każdego framsticka wpisana jest sieć neuronowa, która steruje robaczkiem, natomiast odpowiednie receptory rozmieszczone na różnych częściach ciała przekazują informacje o interakcjach ze środowiskiem. Receptory te to zmysł dotyku, równowagi oraz "węchu", czyli lokalizacji energii.
Bardzo ważne są mięśnie (obracające i zginające), które umożliwiają poruszanie stworka, przy pomocy jego sieci neuronowej. Tak wyposażony stworek rusza na podbój świata, który przedstawiony jest bardzo realistycznie (środowisko lądowe i wodne), z zachowaniem wymogów fizyki (sprężystość, tarcie, siła grawitacji).

Rysunek 4. Dwa framsticki maszerują po piaszczystej powierzchni świata. Zdolność do wchłaniania energii odzwierciedlają żółte punkty na ciele, a czerwone elementy to mięśnie zginające.