Digitaalinen organismi on itseään replikoituva tietokoneohjelma, joka mutatoituu ja kehittyy. Digitaalisia organismeja käytetään välineenä evoluution dynamiikan tutkimiseen Darwinin mukaan, tiettyjen hypoteesien tai evoluution matemaattisten mallien testaamiseen tai vahvistamiseen . Nämä tutkimukset liittyvät läheisesti keinotekoisen elämän luomisen alaan .
Digitaaliset organismit ilmestyivät ensimmäisen kerran Darwin - pelissä , jossa tietokoneohjelmat pakotettiin kilpailemaan häiritsemällä toistensa suoritusta. [1] Samanlaisia mekanismeja on toteutettu pelissä Fight in memory". Tämän pelin aikana kävi ilmi, että yksi voittavista strategioista on uusiutua mahdollisimman nopeasti, mikä johtaa vastustajien kaikkien laskentaresurssien riistoon. Memory Fight -pelin ohjelmat pystyvät myös mutatoimaan itsensä ja vaihtamaan koodia, korvaamaan ohjeet simuloidussa "muistissa", jossa peli tapahtuu. Tämä antoi kilpaileville ohjelmille mahdollisuuden upottaa tuhoisia ohjeita toisiinsa, mikä aiheutti koodinlukuvirheen; "orjuuta vastustajan prosesseja", pakottaa heidät työskentelemään puolestasi, muuttamaan strategiaasi kesken pelin ja parantamaan omaa vahingoittunutta koodiasi.
Steen Rasmussen Los Alamos National Laboratorysta otti idean Memory Fight -pelistä ja esitteli geneettisen algoritmin automaattista kirjoittamista varten. Rasmussen ei kuitenkaan havainnut monimutkaisten ja vakaiden ohjelmien kehitystä. Kävi ilmi, että ohjelmointikieli, jolla ohjelmat kirjoitettiin, osoittautui erittäin epävakaaksi, ja useimmiten mutaatiot tuhosivat ohjelman toiminnallisuuden kokonaan.
Tom Ray oli ensimmäinen, joka käsitteli ohjelmiston vakautta Tierra - tietokonesimulaattorillaan , jossa Ray teki useita tärkeitä muutoksia ohjelmointikieleen. Tekemällä muutoksia hän havaitsi ensimmäistä kertaa tietokoneohjelmia, jotka todella kehittyivät monimutkaisilla tavoilla.
Myöhemmin Chris Adami , Tit Brown ja Charles Ofria ryhtyivät kehittämään omaa " Avida " -järjestelmää, joka oli "Tierran" inspiraationa, mutta jossa oli joitakin tärkeitä eroja. Tierrassa kaikki ohjelmat asuivat samassa osoiteavaruudessa ja saattoivat ylikirjoittaa tai muuten häiritä toistensa koodia. Avidassa jokainen ohjelma elää omassa osoiteavaruudessaan. Tällä muutoksella Avida-kokeet ovat paljon puhtaampia ja helpompia tulkita. Avidan jälkeen yhä useammat evoluutiobiologit ovat pitäneet organismin digitaalista tutkimusta pätevänä panoksena evoluutiobiologiaan. Esimerkiksi evoluutiobiologi Richard Lensky Michiganin yliopistosta käytti Avidaa laajasti työssään. Lenski, Adami ja heidän kollegansa julkaisivat tulokset tieteellisissä julkaisuissa, kuten Nature and Proceedings of the National Academy of Sciences (USA).
Vuonna 1996 Andy Parjellis loi Tierran kaltaisen järjestelmän nimeltä " Amoeba ", joka replikoitui satunnaisesti satunnaisesti valitusta alkutilasta.
Avidalla tehdyissä kokeissa, 16 000 sukupolven rajoituksella ja 50-kertaisella toistolla, havaittiin, että 23 tapauksessa 50:stä evoluutio johti digitaalisiin organismeihin, jotka pystyivät bittikohtaiseen lukujen vertailuun, ja jokaisessa tapauksessa kehitys tapahtui eri tavalla. [2]