Un organism digital este un program de calculator cu auto-replicare care se mută și evoluează. Organismele digitale sunt folosite ca instrument pentru a studia dinamica evoluției conform lui Darwin , pentru a testa sau verifica ipoteze specifice sau modele matematice ale evoluției . Aceste studii sunt strâns legate de domeniul creării vieții artificiale .
Organismele digitale au apărut pentru prima dată în jocul Darwin , în care programele de calculator au fost forțate să concureze interferând cu execuția celuilalt. [1] Mecanisme similare sunt implementate în jocul Memory Fight . În timpul acestui joc, s-a dovedit că una dintre strategiile câștigătoare este să se reproducă cât mai repede posibil, ceea ce duce la privarea adversarilor de toate resursele de calcul. Programele din jocul Memory Fight sunt, de asemenea, capabile să se mute și să schimbe cod, suprascriind instrucțiunile din „memoria” simulată în care are loc jocul. Acest lucru a permis programelor concurente să încorporeze instrucțiuni distructive unele în altele, provocând o eroare de citire a codului; „înrobește procesele adversarului”, forțându-i să lucreze pentru tine, schimbă-ți strategia în mijlocul jocului și vindecă-ți propriul cod deteriorat.
Steen Rasmussen de la Laboratorul Național Los Alamos a luat ideea jocului Memory Fight și a introdus un algoritm genetic pentru scrierea automată. Cu toate acestea, Rasmussen nu a observat evoluția programelor complexe și stabile. S-a dovedit că limbajul de programare în care au fost scrise programele sa dovedit a fi foarte instabil, iar cel mai adesea mutațiile au distrus complet funcționalitatea programului.
Tom Ray a fost primul care a abordat problema stabilității software-ului cu simulatorul său de computer Tierra , unde Ray a făcut câteva modificări cheie în limbajul de programare. Făcând modificări, el a observat pentru prima dată programe de calculator care au evoluat de fapt în moduri complexe.
Mai târziu, Chris Adami , Tit Brown și Charles Ofria s- au apucat să- și dezvolte propriul sistem „ Avida ”, care a fost inspirat de „Tierra”, dar a avut câteva diferențe importante. În Tierra, toate programele trăiau în același spațiu de adrese și ar putea suprascrie sau interfera în alt mod cu codul celuilalt. În Avida, fiecare program trăiește în propriul spațiu de adrese. Cu această modificare, experimentele Avida sunt mult mai curate și mai ușor de interpretat. De la Avida, studiul digital al organismului a fost văzut ca o contribuție validă la biologia evoluționistă de către un număr tot mai mare de biologi evoluționari. De exemplu, biologul evoluționist Richard Lensky de la Universitatea din Michigan a folosit Avida pe scară largă în munca sa. Lenski, Adami și colegii lor au publicat rezultatele în reviste științifice precum Nature and Proceedings of the National Academy of Sciences (SUA).
În 1996, Andy Parjellis a creat un sistem asemănător Țării numit „ Amoeba ” care s-a autoreplicat aleatoriu dintr-o stare inițială aleasă aleatoriu.
În experimentele cu Avida, cu o limitare de 16.000 de generații și o repetare de 50 de ori, s-a constatat că în 23 de cazuri din 50 de evoluție a dat naștere unor organisme digitale capabile să compare numerele pe biți, iar în fiecare caz evoluția s-a produs diferit. [2]