カエルの人工生命 v1.0 20220115

Frog は、「自己認識表現」を備えた模擬生命体を作成することを最終目標とする人工生命実験プロジェクトです。この技術アーキテクチャは、2002 年に提案された人工脳モデルに基づいています。このプロジェクトは終わりがありません。単純な生命体をシミュレートすることから始まり、次にカエル、犬…そして「自意識の表現」を備えた人工脳で終わります。言い換えれば、その日はロボットで終わります。 。

現在、その最初の暫定目標は、真の人工生命であるゾウリムシを作成することです（注：ほぼ完成）。以下の最初の 4 つの特性を備えている必要があります

1. 脳の構造はコンピューターによって生成されます。ニューラル ネットワークはコンピューター アルゴリズムによって生成されますが、コンピューター アルゴリズムは環境をシミュレートすることに限定されており、ニューラル ネットワークの構築に直接関与しているわけではありません。あたかも自然が責任を負っているだけであるかのようです。資格のない命を殺すためであり、脳のデザインに積極的に参加することはありません。

2. 脳の構造は遺伝する: 生物学的な DNA と同様に、コンピューターで生成された脳の構造 (ニューラル ネットワーク) は単純なアルゴリズム ルールで記述することができ、このアルゴリズム ルールはより短いフラグメントに圧縮して保存し、次世代のバッタに参加させることができます。ワームの構築。

変異可能な脳構造: アルゴリズム ルールは変異する可能性があります。次世代のゾウリムシの脳構造は一般に前世代のものと似ていますが、いくつかの変異があります。

3. 環境への適応：ゾウリムシは擬似的な仮想環境で生存することができ、環境にはわずかな変化があり、環境に適応することができ、世代から世代へと生き残り、この環境に適応する能力を継承します。

4. 使うか失うか：これは仮説ですが、生物の場合、よく使われる器官は突然変異を起こしやすいという現象があります（たとえば、ビンロウを頻繁に噛むと口腔がんになりやすいなどの理由があります）。これは偶然の現象ではなく、生物が環境に適応するためにより迅速に変異できるようにするための、生物の有用な機能であり、この変異が次の生物に影響を与える可能性が高いと考えられています。遺伝子細胞による生成。

これは Java プロジェクトであり、Application、Env、Frog の 3 つのモジュールに分かれています。 アプリケーション モジュール: プロジェクトの起動やシャットダウンなどの基本サービスに使用されます。Windows 環境では、run.bat を使用して起動してデモを表示できます。

Env モジュール: さまざまな形状のグラフィック格子を使用して生物学的な居住領域をシミュレートし、食べ物、天敵、障害物、その他のオブジェクトを表現およびシミュレートします。この仮想空間はプログラマーによって完全に制御され、カエルの脳としてますます美しくなり続けます。進化すればするほど複雑になります。

カエル：これは人工生命の本体です。実際にはカエルと呼ばれています。主に以下の器官があります

1. 運動器官: 運動ニューロンに接続されており、上下左右の 4 つの動きのみを持ちます。

2. 摂食器官：カエルと食物の座標が一致すると、食物は環境から削除され、それに応じてカエルのエネルギー値が増加し、カエルの摂食感覚ニューロンが活性化され、時間の経過とともにエネルギーが減少します。そしてエネルギーは枯渇し、カエルは死んでしまいます。

3. 視覚器官: これは脳モデルの一部であり、実験中に脳内のニューロン領域が視覚領域としてランダムに選択されました。

4. 脳器官: これはプログラマーが解決したい問題であり、私たちが達成したい最終目標でもあります。脳モデルの生成は、コンピューターの最適化と周期的な反復進化によって生成されますが、この進化アルゴリズムは依然としてプログラマーによって制御され、段階的に探索される必要があります。これは、仮想環境が複雑になりすぎないようにするためです。環境に適応できなかったため、すべての生物が排除され、実験は中断され、続行できなくなりました。