P2-02 人工生命
課題¶
以下のいずれか1つについて調べ,関連する論文を1つ以上見つけ,その内容を把握し,自身でテーマを設定し,(適切に引用したうえで)IMRAD形式でレポートにまとめてください.必要に応じてプログラミングによるシミュレーションやデータ解析の結果を示したり,図や表を作成したりしてください.
1次元セル・オートマトンのクラス1, 2, 3, 4をそれぞれに相当する遷移ルールを見つけ出し,どういった時に各クラスが出現するか調べた研究.
ライフゲームで固定物体,振動子,移動物体,繁殖のパタンをそれぞれ探しだし,その遷移課程を示した研究.
1次元セル・オートマトン,ライフゲームのいずれかについて,どういった生物学的解釈が出来るかを検討した研究.
関連する内容¶
P1-02:ループ,関数
NumPy:インデックスとスライス(近傍アクセス)
Plotly(アニメーション)
copyとdeepcopy(状態の記録)
生物学的背景¶
生物の複雑なパターン形成や自己組織化は,局所的なルールの繰り返しから生じることがある. セル・オートマトンは,格子上の各セルが近傍の状態に基づいて次の状態を決定する離散的な数理モデル. ライフゲーム(Conway’s Game of Life)は,2次元セル・オートマトンの特殊な場合で,生と死の単純なルールから,グライダーやグライダー銃などの複雑で動的な構造が自発的に出現する例として有名. この章では,1次元と2次元のセル・オートマトンを例に,単純なルールから複雑なパターンが生じる仕組みを体験する.
学習目標¶
セルオートマトンの基本概念を理解する
コンウェイのライフゲームを実装する
単純なルールから複雑なパターンが生じる仕組みを体験する