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Vorlesung SS2019

Logik lebender Systeme

(engl. Artificial Life)

Zeit und Ort:
  • Montag 8:30 - 10::00 Uhr, CZ 3, SR 131
  • Donnerstag 10:15 - 12:00 Uhr, Ernst-Abbe-Platz 1-3, Raum 3430 (Bioinformatik, 4. Stock)

Zielgruppe: Fortgeschrittene Studierende der Bioinformatik, Informatik, Physik, Biologie, Chemie oder Philosophie (etwa ab dem 5. Sem.)

Umfang: 2V+2Ü = 6 ECTS = 180h



Inhalt

In dieser Vorlesung untersuchen wir fundamentale Prinzipien des Lebens durch Nachbildung lebensähnlicher Prozesse im Rechner oder anderen Medien. Dazu werden wir einerseits mächtige Methoden kennenlernen, deren Anwendbarkeit weit über die eigentliche Thematik der Vorlesung hinausgeht:

  • Informationstheorie
  • Zelluläre Automaten
  • Boolesche Netzwerke
  • Künstliche Chemie
  • Simulation evolvierender Populationen
  • Assemblerautomaten
  • Evolutionäre Spieltheorie
  • Lindenmayer-Systeme
  • Semiotik (in Planung)

Desweiteren werden wir mit Hilfe der künstlichen Realisierung lebensähnlicher Systeme einige interessante Einsichten bezüglich der folgenden Thematiken gewinnen:

  • Die Logik der Selbstorganisation
  • Die Logik der Selbstreplikation
  • Die Logik der Evolution
  • Die Logik der Selbsterhaltung (Autopoiesis)
  • Die Logik der Information und ihrer Verarbeitung
  • Die Logik der Formentstehung und Morphogenese

Die Vorlesung hat sich aus dem Forschungsfeld Artificial Life entwickelt, das C. G. Langton (1992) wie folgt beschreibt:

"Artificial Life is a field of study devoted to understanding life by attempting to abstract the fundamental dynamical principles underlying biological phenomena, and recreating these dynamics in other physical media -- such as computers -- making them accessible to new kinds of experimental manipulation and testing. [...] In addition to providing new ways to study the biological phenomena associated with life here on Earth, life-as-we-know-it, Artificial Life allows us to extend our studies to the larger domain of "bio-logic" of possible life, life-as-it-could-be ..."

C. G. Langton (1992), "Preface." In C. G. Langton, C. Taylor, J. D. Farmer, and S. Rasmussen, editors, Artificial Life II, Volume X of SFI Studies in the Sciences of Complexity, pages xiii-xviii, Addison-Wesley, Redwood City, CA, 1992


Literatur und Weiteres Material

Wichtige Quellen sind die Konferenzbände zu der internationalen Konferenzserie Artificial Life und der European Conference on Artificial Life (ECAL), ferner die Zeitrschrift Artificial Life von MIT Press.

Daneben finden sich vereinzelt Beiträge in Zeitschriften wie z.B. Physica D, Physical Review Letters, Physical Review E, Nature, Science und vielen anderen.

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