Chimie artificială

Chimia artificială este un model computerizat pentru simularea diferitelor tipuri de sisteme . Chimia artificială este oarecum ca o reacție chimică, ceea ce explică numele acesteia. Principalul domeniu de aplicare al chimiei artificiale este viața artificială , dar metoda poate fi văzută ca universală, cu aplicații în multe domenii precum chimie , economie , sociologie și lingvistică .

Definiție formală

Chimia artificială este determinată de tripletul (S,R,A). În unele cazuri, este suficient să-l definiți prin perechea (S,I).

• S este mulțimea de molecule posibile S={s 1 …,s n }, unde n este numărul de elemente din mulțime, posibil infinit.
• R este mulțimea de operații n- are asupra moleculelor din S, adică regulile de reacție R={r 1 …,r n }. Fiecare regulă r i se scrie ca o reacție chimică a+b+c->a*+b*+c*. Rețineți că r i sunt operatori, spre deosebire de +.
• A este un algoritm care descrie aplicarea regulilor de la R la o submulțime P S.
• I sunt regulile de interacțiune a moleculelor din S.

Tipuri de chimie artificială

• în funcţie de spaţiul moleculelor posibile
  • final
  • fără sfârşit
• în funcţie de tipul reacţiilor
  • sisteme catalitice
  • sisteme cu jet
• în funcţie de topologia spaţiului
  • reactor bine agitat
  • ordonate topologic (1,2,3-dimensionale)

Concepte importante

• Organizații: O organizație este o colecție de molecule, închise și independente. În sine, este un set care nu creează nimic în afara lui însuși și astfel încât orice moleculă din mulțime poate fi generată în set.
• Seturi închise
• Seturi de sine
• Graficul organizațiilor Hasse

Istoria chimiei artificiale

Chimia artificială a apărut ca un subdomeniu al vieții artificiale , în special din viața puternic artificială. Ideea acestui domeniu este că pentru a construi ceva viu, aveți nevoie de o combinație de substanțe nevii. De exemplu, celula în sine este vie și totuși este o combinație de molecule nevii. Chimia artificială este deosebit de atractivă pentru cercetătorii care cred într-o abordare extrem de de jos în sus a vieții artificiale.

Cercetători importanți

Prima referire la chimia artificială a venit dintr-un articol tehnic scris de John McCaskill . Walter Fontana , lucrând cu Leo Buss , a continuat munca prin dezvoltarea modelului AlChemy . Acest model a fost prezentat la a doua Conferință Internațională privind Viața Artificială. În primul său articol, el a prezentat conceptul de organizare sub forma unui set de molecule, înrudite algebric și independente.

Două școli principale de chimie artificială există în Japonia și Germania. În Japonia, principalii exploratori sunt Takashi Ikegami , Hideaki Suzuki și Yasuhiro Suzuki . În Germania, acesta este Wolfgang Banzhaf , care, împreună cu studenții săi Peter Dittrich și Jens Ziegler , a dezvoltat diverse modele de chimie artificială. Articolul lor din 2001 „Chimie artificiale – O revizuire” este standardul industriei. Jens Ziegler , ca parte a tezei sale de doctorat, a demonstrat că chimia artificială poate fi folosită pentru a controla micul robot Khepera. Printre alte modele, Peter Dittrich a dezvoltat modelul Seceder , care este capabil să explice formarea grupurilor în societate conform unor reguli simple. După aceea a devenit profesor la Jena , unde și-a continuat cercetările asupra chimiei artificiale ca modalitate de a defini o teorie generală a sistemelor dinamice constructive.

Aplicații ale chimiei artificiale

Chimia artificială este adesea folosită în studiul protobiologiei pentru a face conexiuni între chimie și biologie . Interesul pentru chimia artificială este cauzat și de teoria sistemelor dinamice constructive. Yasuhiro Suzuki a modelat diverse sisteme, cum ar fi sisteme membranare, căi de semnalizare (P53), ecosisteme și sisteme enzimatice, folosind propria sa metodă, Abstract Rewriting Systems on Multisets (ARMS).

Vezi și

• Automat celular
• Chimie computațională  - Utilizarea modelelor simplificate pentru a simula interacțiunile chimice

Link -uri

• Chimie artificiale--o recenzie (fișier pdf)
• Tim Hutton's Papers & Talks Arhivat 5 februarie 2012 la Wayback Machine  - include mai multe lucrări despre chimiile artificiale pentru viața artificială
• pagina web ARTIFICIAL CHIMISTRY a grupului de lucru al lui Peter Dittrich .
• site-ul web protobiology.org