Aceleração de Simulações de Vida Computacional Emergente com CUDA: Experimentos com o Simulador CuBFF

  • Luiz C. S. Almeida UFG
  • Wellington S. Martins UFG

Resumo


Pesquisas recentes elevaram o estudo da vida artificial a um novo patamar ao demonstrarem que programas autorreplicantes podem emergir espontaneamente, sem qualquer projeto ou seleção prévia. Em outras palavras, a autorreplicação pode surgir naturalmente de interações simples entre fragmentos de código em ambientes puramente computacionais — uma descoberta que redefine o conceito de “vida digital”. Entretanto, comprovar empiricamente esses fenômenos exige alto poder computacional, pois as simulações envolvem bilhões de execuções independentes e estocásticas, em que programas interagem, se modificam e dão origem a novos padrões. Para explorar de forma eficiente esse vasto espaço de estados e aplicar métricas complexas de entropia e compressão, torna-se indispensável o uso de processamento paralelo. Neste trabalho, apresentamos nossos experimentos com a versão CUDA do simulador CuBFF e discutimos estratégias para otimizar ainda mais o desempenho, reduzindo custos de comunicação e melhorando o aproveitamento das GPUs no estudo da emergência da vida computacional.

Referências

Agüera y Arcas, B., Alakuijala, J., Evans, J., Laurie, B., Mordvintsev, A., Niklasson, E., Randazzo, E., and Versari, L. (2024). Computational Life: How Well-formed, Self-replicating Programs Emerge from Simple Interaction. arXiv e-prints.

Gardner, M. (1970). Mathematical games. Scientific American, 223(4):120–123.

Langton, C. G. (1986). Studying artificial life with cellular automata. Physica D: Nonlinear Phenomena, 22(1):120–149. Proceedings of the Fifth Annual International Conference.

Müller, U. (1993). Brainfuck compiler. [link].

Paradigms of Intelligence (2024). Cubff: Cuda-based implementation of a self-modifying soup of programs. [link].
Publicado
04/12/2025
ALMEIDA, Luiz C. S.; MARTINS, Wellington S.. Aceleração de Simulações de Vida Computacional Emergente com CUDA: Experimentos com o Simulador CuBFF. In: ESCOLA REGIONAL DE INFORMÁTICA DE GOIÁS (ERI-GO), 13. , 2025, Luziânia/GO. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2025 . p. 393-395. DOI: https://doi.org/10.5753/erigo.2025.17656.