人工化学中作为递归算法的自复制代谢系统的涌现
适应与自组织系统
2021-12-08 v3 神经与进化计算
摘要
人工生命的主要目标之一是研究生命涌现的条件，不一定是其实际形态，而是其可能的形态。人工化学是实现这一目标最重要的工具之一，因为它们为我们提供了一个基本框架，用以探究在何种条件下能够涌现出能够自我复制、并最终能够进化的代谢系统。尽管已有一些成功尝试产生涌现的自复制代谢系统的实例，但所涉及的规则集仍过于复杂，难以揭示其背后的基本原理。在本文中，我们假设自复制代谢系统涌现所需的关键特性是存在一个图灵完备反应的自动催化子集。我们通过一个基于称为组合逻辑的图灵完备重写系统、具有守恒律的极简人工化学来验证这一假设。我们的实验表明，该化学体系从白板状态开始的单次运行，在无需外部干预的情况下，发现了广泛的涌现结构，包括在每个周期中自我复制的结构。所有这些结构都采取递归算法的形式，从环境中获取基本组分并在一个与生物代谢惊人相似的过程中将其分解。
引用
@article{arxiv.2103.08245,
title = {Emergence of Self-Reproducing Metabolisms as Recursive Algorithms in an Artificial Chemistry},
author = {Germán Kruszewski and Tomas Mikolov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.08245},
year = {2021}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2003.07916