Morfogenesi digitale

Il campo interdisciplinare dei modelli naturali nella computazione digitale

Cos'è la morfogenesi digitale

Il termine morfogenesi descrive come forme complesse e corpi evolvono in natura per influenze biologiche, chimiche e fisiche. La simulazione di questi stessi processi su un computer generando modelli così complessi mediante il calcolo è chiamata morfogenesi digitale. È un campo di ricerca accademica molto ampio che abbraccia molte discipline, come la biologia e la fisica, nonché l'arte e la matematica, ad esempio.

Il motivo principale per cui ne sto scrivendo è portare maggiore attenzione agli affascinanti risultati che possono emergere quando si applica il calcolo a un'area interdisciplinare così ampia, in particolare la biologia. Il mistero intorno a complessi schemi naturali mi ha sempre affascinato in quanto racchiude una bellezza così precisa. Applicato in architettura o arte, l'uso della morfogenesi può produrre opere meravigliose.

Si prega di prendere questo articolo solo come punto di partenza per un'esplorazione più approfondita della morfogenesi digitale. Tutto ciò che è scritto qui è tratto dal repository "morphogenesis-resources" e dal documento "Evolving digital morphogenesis" di Daniel Davis, entrambi collegati di seguito nell'addendum. Questo testo mira solo a una piccola introduzione con alcuni esempi. Bene, basta parlare, diamo un'occhiata ad alcuni!

Reagire-diffusione

Basato sulle reazioni chimiche, questo schema ruota attorno a due sostanze chimiche che si diffondono attraverso un mezzo e reagiscono tra loro.

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Colonizzazione spaziale Space

Processo per reti di linee ramificate che crescono in modo iterativo basato sulla distribuzione delle fonti di ormone della crescita (chiamate fonti "auxine") a cui le linee sono attratte.

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frattali

Probabilmente conosciuti dalla maggior parte delle persone, i frattali descrivono uno schema in continua evoluzione generato dalla ricorsione. I veri frattali infiniti non sono possibili in natura a causa di limitazioni fisiche, ma le caratteristiche frattali sono osservabili in molti posti, ad esempio strutture ramificate di alberi, fulmini o conchiglie di nautilus, per citarne alcuni.

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rapporto aureo

Un modello molto famoso e per lo più associato alla bellezza e all'armonia naturali. Prendendo la definizione di wikipedia, in matematica, due quantità sono nel rapporto aureo se il loro rapporto è uguale al rapporto tra la loro somma e la maggiore delle due quantità.

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Attrattore strano

Cos'è un attrattore? Prendendo spunto ancora una volta da wikipedia: Nel campo matematico dei sistemi dinamici, un attrattore è un insieme di valori numerici verso i quali un sistema tende ad evolvere, per un'ampia varietà di condizioni di partenza del sistema. I valori di sistema che si avvicinano abbastanza ai valori dell'attrattore rimangono vicini anche se leggermente disturbati. E se un attrattore contiene una struttura frattale, si chiama attrattore strano.

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Prossimi passi

Questa è una rapida panoramica di alcune forme e corpi definiti dalla morfogenesi digitale. Non solo le forme sono complesse, ma lo è anche l'intero campo con le sue numerose sottocategorie e aspetti interdisciplinari. Spero che tu sia curioso ora di esplorare di più, poiché questo è ciò che farò. Gli articoli futuri si concentreranno maggiormente su componenti specifici nella morfogenesi digitale e probabilmente su come possono essere utilizzati per migliorare le animazioni o la UX per le applicazioni web, poiché questo è ancora il mio dominio di lavoro principale.

  • Tom