Vorlesung "Artificial Life"

Prof. Dr. W. Kurth

Wintersemester 2005/06, montags, 17:30-19:00 Uhr, EH/001

 

Zeitplan und Themenübersicht

 

17. 10.

Einleitung: Eigenschaften lebender Systeme, Geschichte von "Artificial Life". Morphogenese: Zelluläre Automaten (Teil 1).

24. 10.

Zelluläre Automaten (Teil 2), Edge-of-chaos-Prinzip bei CA; Reaktions-Diffusions-Systeme.

 7. 11.

L-Systeme, relationale Wachstumsgrammatiken. Funktionale Kriterien bei der Morphogenese.

14. 11.

Modelle mit Metabolismus: klassische Kompartimentmodelle, Struktur-Funktions-Modelle. Metabolische Netzwerke; Ordnung in Zufalls-Netzwerken.

21. 11.

Artificial Chemistry. Aktivität von Organismen; Klassifikationssysteme, Animaten.

28. 11.

Arten des Lernens. Neuronale Netze, Agenten.

 5. 12.

Biologische Grundlagen der Replikation. Selbstreplikation, Computerviren.

12. 12.

Krieg der Kerne. Evolution: biologische Grundlagen, das "egoistische Gen".

 2. 1.

Nichtgenomische Evolution; thermodynamische Grundlagen, nichtergodische Natur der Evolution, Dawkin's "Biomorphe". Komplexität von Populationen, phylogenetische Bäume.

 9. 1.

Fitnesslandschaften, Genetische Algorithmen, Evolutionsstrategien. Simulation der Evolution der frühen Landpflanzen.

16. 1.

Beispiele für Genetische Algorithmen. Jan Kim's "LindEvol". Block- und Promotor-orientierte Genominterpretation.

23. 1.

Tierra (Ray). Avida und Amoeba. Experimente in Avida. Eigen's Fehlerschranke, Rolle der Redundanzen.

30. 1.

Anpassungsdynamik. Epistatische Kopplung, NK-Fitnesslandschaften, adaptive Walks in NK-Fitnesslandschaften. Phasen der Evolution; Rolle der Sexualität. Homöostase in Booleschen Zufallsnetzwerken. Komplexitätsmaße; Analogie zum Maxwellschen Dämon.

 6. 2.

Koevolution: iteriertes Gefangenendilemma, evolutionär stabile Strategien und "Rote-Königin-Regime", gekoppelte Fitnesslandschaften; Evolution der Koevolution. Verteilte Intelligenz und Sozionik: künstliche Ameisen, Sugarscape; Small World-Effekt. Metadiskussion: Risiken und Nebenwirkungen von Artificial Life.

 

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Stand: 30. 1. 2006.