理学部情報科学科

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人工生命のデモ(シミュレーション)

人工生命は、視覚に訴えるデモを作りやすいため、多数のインターネットサイトが作られています。今回は、インターネットに公開されているものを使って、人工生命の雰囲気を味わっていただこうと思います。

(A) 鳥の群れのシミュレーション

BOID(鳥 bird もどき oid)という人工生命の草分け的研究で有名なものです。
次のサイトをクリックして下さい。
 
 
鳥が沢山飛び回っていますね。鳥の動きは自然な感じがすると思います。このような動画を作るプログラムは大変難しいと思われるかもしれませんが、実はそう難しくありませんです。各鳥を簡単な3つの規則で動かしているだけです。その簡単な規則とは、どんな規則でしょう?この動画の下に英語で説明が載っています。英語のお勉強にもなるので読んでみましょう。3つの規則を要約すると次のようになります。
 
   (鳥の動きの規則1)分離:近くの仲間にぶつからない方向に移動する。
   (鳥の動きの規則2)整列:近くの皆が向かっている方向に進行方向を近づける。
   (鳥の動きの規則3)集結:近くの仲間の中心方向に移動する。
 
本物の鳥も、こんな規則で自分の居場所を決めているのかな?なんて鳥の気持ちを連想しちゃいますよね。
 
次のサイトには、パラメータを変えられるBOIDもどきがあります。
画面の下の“properties”というボタンを押すと、パラメータを変えられます。パラメータを色々変えて生物の群れの動きを観察しましょう。パラメータを変える事により鳥のように見えたり小さな羽虫の集団に見えたりします。自然界を彷彿とさせますね。

(B) ライフゲーム

これは古くからある有名なシミュレーションです。次のサイトに移動すると、碁盤の目のようなものが表示されます。
 
 
碁盤を地面と考えましょう。そして碁盤の目をクリックしてみましょう。色が青く変わります。これが生物に相当します。沢山生物を用意して(画面に青いマスを沢山作って)、“start”ボタンを押しましょう。生物が次々と生まれたり、消えたりしますね。これは生き物の生死をシミュレートしていると考えられます。この生命界の生死の規則は次のようなものです。
 
  1. 各マスは8つのマスに接しています。今、あるマスに生物がいなくて、それを取り囲む8つのマスの内の3つに生物がいるとき、中央のマスに生物が生まれる。
  2. あるマスに生物がいる時、それを取り囲む8つのマスに4つ以上の生物がいるか、または1つ以下しか生物がいないとき、中心の生物は死滅する。(生物は、過密でも、過疎でも生きられない、ということに相当)
 
ライフゲームは情報科学で重要なセルラオートマトンと深い関係があり、情報の世界ではよく知られています。次のサイトを参照されると、ライフゲームがすごい広がりを見せていることが分かっていただけると思います。
 

(C) 怪しげな生物達のシミュレーション

人工生命は、沢山のデモプログラムが公開されています。Artificial LifeとかAlifeで、ネット検索をかけると内外の多くのサイトを発見することができます。 最後に一寸面白い生物とロボットのサイトを紹介します。
 
 
上記のサイトに移り、ホームページの上の方にある"organic"や”cybernetic”をクリックすると怪しげな生物やロボットが登場します。
 
  1. Organicは草食生物と肉食生物の数(人口)の推移をシミュレートするものです。
  2. Cyberneticは環境からエネルギーを得るロボット(autotrophic)と、autotrophicを破壊してエネルギーを得るロボットの生存競争をシミュレートします。
 
比較的簡単な英語ですので、本文を読んで色々パラメータを変えて生態系の遷移を見てみましょう。

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