Biomaker CA:一个使用元胞自动机的生物群落生成项目
人工智能
2023-07-19 v1 机器学习
神经与进化计算
摘要
我们介绍Biomaker CA:一个使用元胞自动机(CA)的Biome Maker项目。在Biomaker CA中,形态发生是首要考量,微小种子需生长为类植物有机体以在营养匮乏环境中生存,并最终发生带变异的繁殖,从而使生物群落长期存续。我们通过2D网格上的CA规则模拟复杂生物群落,并借助Python JAX框架在GPU上并行化其全部计算。我们展示了该项目如何支持多种不同环境及“物理”定律,以及不同的模型架构与变异策略。我们进一步分析若干配置,展示植物智能体如何生长、生存、繁殖与演化,形成稳定及不稳定生物群落。随后,我们演示如何元演化模型以在严苛环境中生存,方式包括端到端元演化,或一种更具针对性且高效的方法——称为Petri dish元演化。最后,我们展示如何进行交互式演化,由用户交互决定植物模型的演化方式,再将其部署至更大环境中。我们在 https://tinyurl.com/2x8yu34s 开源Biomaker CA。
引用
@article{arxiv.2307.09320,
title = {Biomaker CA: a Biome Maker project using Cellular Automata},
author = {Ettore Randazzo and Alexander Mordvintsev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.09320},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 23 figures. For code base, see https://tinyurl.com/2x8yu34s