Модель искусственной жизни PolyWorld

Среда PolyWorld имитируется на плоскости (например, на достаточно большом «столе»), где могут жить искусственные организмы. По краям этого стола мир ограничен барьерами так, чтобы организмы не падали вниз. На столе растут лужайки зеленой травы, которая употребляется агентами в качестве пищи. Виртуальные организмы способны двигаться прямолинейно, поворачиваться, поглощать пишу. Борьба двух искусственных организмов заканчивается победой одного из них. При этом побежденные организмы умирают и превращаются в пищу. Организмы могут скрещиваться, давая потомков. Если организм вступает в борьбу, то он краснеет, а если хочет скреститься, то синеет.

Организмы имеют нервную систему, состоящую из искусственных нейронов. Нейронная сеть управляет поведением организма: регулирует его скорость движения, повороты, воинственность и половую активность, обеспечивает фокусировку зрения на окружающих объектах. Поедая пищу (зеленые лужайки или мертвых особей), организмы запасаются энергии. Проявляя активность (движение, повороты, борьба, скрещивание), организмы расходуют энергию. Если ресурс организма становится ниже определенного предела, то организм умирает (и, естественно, превращается в пищу).

Популяция организмов эволюционирует. Размножение организмов происходит в результате скрещивания, гибель – в результате борьбы или от голода. Параметры организма (размер, скорость движения, бойцовская сила, основной цвет и т. п.), а также структура нейронной сети определяются геномом организма. Потомки организмов наследуют гены родителей (часть генов от одного родителя, часть – от другого), причем при переносе от родителей к потомкам гены испытывают малые мутации.

В процессе моделирования эволюции наблюдалось формирование определенных стратегий поведения, например, «тупая корова», «ленивый каннибал» и др. Следуя первой стратегии, виртуальный организм движется прямолинейно с максимальной скоростью, поедает все встречающиеся лужайки пищи и скрещивается со всеми, кого встретит. Вторая стратегия ассоциируется с метафорой «ленивый каннибал», поскольку организм крутится на месте, скрещиваясь или вступая в борьбу с каждым, кто приблизится (поедая соперника в случае победы или погибая в случае поражения).

В ряде компьютерных экспериментах эволюция приводила к появлению стратегии жизни «на краю мира»: искусственные организмы циркулировали по или против часовой стрелки вдоль барьеров, ограничивающих стол, и это приводило к определенным преимуществам, так как здесь организмы часто находили особей, с которыми было можно скреститься или побороться.

К числу несомненных достоинств модели PolyWorld относится хорошо продуманная схема жизнедеятельности организма: естественная реакция на события в окружающей среде, естественные действия организма и взаимодействия между организмами. Однако, некоторая «перегруженность» модели деталями, в особенности, связанными с цветовым зрением, обусловливает сложность нейронной сети и слабую обучаемость организмов.

К сожалению, модель PolyWorld осталась незавершенной, хотя она обладает определенным потенциалом для дальнейшего развития.

Это интересно

Смотрите также