人工生命特論－実習

ソフトウェア

ソフトウェア集

Lotus Artificial Life（担当：山田）
Tim Tylerによる10個以上の人工生命アプレット．主にセルオートマトン系だが性の進化など興味深いテーマもいろいろ．遺伝的プログラムを利用した開発途中の囲碁もある（とても弱いが）．
小さな人工世界が創る大きなビックリ（担当：イベント会場:太田，蟻の餌集め：佐々木）
人工生命ラボの鈴木准教授による創発的な現象をシミュレートするいくつかのアプレット．そのうち，イベント会場での混雑と情報提供は，混雑するイベント会場でのアトラクションの混雑状況を入場者に提供することによる影響をシミュレート．提供する頻度をあげていくとむしろ混雑がよけいに生じてしまう意外な結果が示される．参考文献（"Effects of Information Sharing on Collective Behaviors in a Competitive Population"）は，Recent Publications of Artificial Life Laboratoryより入手可能．

言語，環境

Connected Mathematics （担当：NetLOGO：戸田，坂井）
Tufts大学で開発されたStarLogoをNorthwestern大学で，NetLogo/StarLogoとして，改良バージョン（グラフ用ウィンドウの複数化、スイッチ、テキストボックスなどのインタフェイスツールを装備、パッチモニタの装備、オンラインヘルプの装備、新たなプリミティブの導入）の開発が続けられている．Javaで実装されており，Windows,Mac,UNIXで動作する．StarLogoTはMac用のみ．

セル・オートマトン

Traffic flow modelling（担当：辻）
「セルオートマトン」を使った交通流シミュレーション．渋滞の波が移動する様子がアプレットでわかる．
Cellular Automata and the Edge of Chaos （担当：神谷）
セルオートマトンの入門．アプレットもついている．
Hexatron: A Cellular Automaton （担当：井関）
６角形のセルによるセルオートマトンのアプレット．
セルオートマトン・ギャラリー（担当：２次元-田中）
鈴土知明さんによる2次元セルオートマトン．捕食被捕食関係を表わすオリジナルのものが楽しい．ルールを編集可能．
Wonders of Math - The Game of Life（担当：水野，わん）
ライフゲームの基本に関する親切な説明やアプレット．
Life vs Life（担当：梅岡）
基本的にはライフゲームだが，２人用のゲームにしている．通常のルールに加えて，２人を２色で表し，１の状態が誕生，保たれるときに多数決により色を決定する．これにより，色の間の勝ち負けの要素を加えている．
Golly Game of Life Home Page（担当：杉村）
現在，Andrew TrevorrowとTomas Rokickiによって開発中のライフゲームシミュレータGolly．最高水準！　最新のパターンを含む．Mac, Windows, Linuxなどのソースも公開．RLE形式等のファイルを読み込み可能．
JavaLife - Game of Life （担当：岩田）
快適にライフゲームを走らせることができる．Pasi Laaksonenによる．基本的なデザインのほかに，セルオートマトンのルール（生き残るための近傍生存セル数，誕生するための近傍生存セル数）も設定できる．

生態システム

Framsticks - 3D simulation and evolution（担当：李）
Maciej KomosinskiとSzymon Ulatowskiによる３次元仮想生物プロジェクト．。３次元の構造を簡単な記号で定義し、さらに動きを６種類のニューロンで設定すると、それが染色体表現となる。登録された生物種を呼び出したり、自分で定義して、シミュレートさせると、不気味な生き物が動く。ニューロンの設定が意外と難しく、思い通りに動かすのは簡単ではないが、興味深い。久しぶりに見たら，各種ソフトウェアも充実し，Framsticks Experimentation CenterやFramsticks Development Centerなどもあって驚き！
Genetic Algorithms Demo（担当：南谷）
遺伝的アルゴリズムの入門．動物が植物をうまく食べられるように進化していく．
Artificial Life Portal: alife.pl（担当：Artificial fractal painter：湯浅）
自分で設計した仮想生物の進化の様子を見る．とても美しい．捕食被食のダイナミクスに基づく．
3D Ant Farm Simulation（担当：平松）
蟻のフェロモンによるコミュニケーションの様子を３Dグラフィックスで見せるとともに，インタラクティブに操作できる．特に学生の教育を意識して作成されているとのこと．

ディジタル生命 (プログラムの進化)

gnarl、技術メモ：WindowsでTierra（担当：衣）
T. RayによるTierraをgnarl氏がWindows上で動くようにしたもの．とても使いやすくお勧め！　系統を見ることもできる．動作しないときは，Microsoft .NET Frameworkのインストールが必要（これかな）．

グラフィックス，形態，群れ，仮想生物

Boids
鳥の群れ行動モデルBoidsに関する総本山。C. Reinolds本人が運営。（担当：原田）
Boids in JAVA（担当：朝比奈）
魚の群れ。アプレット。
Floys: An Experiment in Java Alife（担当：後藤）
群れ行動のシミュレーション。アプレット。個性を与えたり、GAで進化させたりできる。いくつかのバージョンがあるが、進化させられるのは、eFLoys。侵入者の設定があり、近くに来ると攻撃するというルールが加えてところが新味。適応度は、仲間の近くにいたかという点と、侵入者を攻撃したかという点で決まる。どちらに重みを置くかで、進化の方向が分かれて、興味深い。
共進化に基づくカラーパターン進化の研究（担当：平川）
捕食関係に基づいた共進化を利用したカラーパターン進化システム。現在も進化中。ただし、現バージョンでは大したパターンは生まれない・・!?。人工生命ラボにいた小鹿氏が運営。
仮想生息場法（担当：王）
Craig Reynoldsの群れの挙動生成の手法を魚の群れに適用．魚群行動観察実験の結果を受けたモデル生成とあって，きわめてリアル．Win用の実行プログラムのほか，ムービファイル，論文など充実．木更津工業高等専門学校環境都市工学科による．
sodaplay（担当：呂）
バネ，筋肉から構成される人工生物の動作を観察する．自分で作成して楽しむこともできる．素晴らしい！
Icosystem - The Game: Description （担当：林）
IcosystemによるAgent Based Simulationによる創発的挙動のシミュレーション．10人から30人の集団で，各自がランダムに他の２人を決め，自分がその２人の間に動くように移動する場合と，２人のうちの一方を自分と残りの人の間に入るように自分が移動する場合を比較している．アプレットで実験できる．Eric BonabeauのPNAS論文（Vol. 99, Suppl. 3, pp. 7280-7287, 2002）の中でも紹介されている．
Panic: A Quantitative Analysis（担当：鈴木）
火災が起こったとき，非常口の前にどーんと丸い柱があって脱出しにくいほうが，結局，パニック状態に陥らずに数多く脱出できるというNature論文（407, 487-490, 2000）のデモ．
Modulobe（担当：加藤）
シャフトやリンクなどのモジュールを使って組み立てた仮想生物を３Ｄ仮想空間で動かすことができる．素晴らしい！江渡浩一郎さんらによる．Windowsにダウンロードして実行．
「心はプログラムできるか」顔モルフ体験（担当：孫昊）
拙著「心はプログラムできるか」2章で紹介した顔モルフを実際に体験できるアプレット．参考文献は「佐藤嘉洋, 栢菅彩, 有田隆也, "適応度予測に基づく対話型進化計算とその似顔絵生成への応用", 第32回知能システムシンポジウム論文集, pp. 199-204, 2005.」．
Genetic Algorithm Viewer 1.0 （担当：陸）
ドーキンスのバイオモルフは９つの遺伝子で表され，計8.8×10の12乗の形状がありうるが，そのひとつをゴールとして遺伝的アルゴリズムで探索する．
Swarm Chemistry Homepage （担当：小林）
binghamton大の佐山さんによる．Boidsモデルを拡張し，それぞれの粒子が自分のルールを持って運動する．創発するマクロな行動が素晴らしい．

囚人のジレンマ

WINPRI（担当：岩田）
とても使いやすい。くり返し型囚人のジレンマ実験用ソフトウェア。代表的な戦略が入っており、さらにパラメータを調整することができる。戦略を一から記述したり、進化させたり、ノイズを入れることは無論できないが、入門用には最適。結果のグラフ表示もわかりやすい。確かに彼らの提案したGradual戦略は強い（ノイズを入れられたらそうはいかないだろうが）。WIN用。unix用のソースもダウンロードでき、こちらは一から記述できる。P. Mathieu作成。現在，停止中，直接，関連するアプレットのみ実行できる．個別対戦と総当りと生態学的シミュレーション．
The evolution of cooperation （担当：孫暁）
The Labに，基本モデルから平面モデルまで実験しながら理解できるアプレットがある．

人工化学

Squirm3 （担当：伊藤）
Tim J. Huttonによる人工化学のシミュレーションに関するページ．自分で人工的な化学反応を定義して反応をシミュレーションするOrganic Builderが秀逸！　自己複製する反応系も設定できる．ECAL2003で発表する論文も公開．

音楽

MusiNum - The Music in the Numbers （担当：小林）
整数を２進数に直し，含まれる１のビット数をそのまま音階に直すと，あら不思議，メロディ完成．パラメータを変えて，楽器を割り当て，重ねると，音楽完成．Windows用．お試しあれ．

その他

SwarmSketch（担当：髙木）
毎週与えられるお題に対して，ビジターそれぞれがほんのちょっとの線をひいて参加して，少しずつ完成させていくスケッチ．一本線を入れると，他者の入れた線に対する評価を問われ，線の濃淡に影響を加える．なかなか面白いアイディア．
Pajek（担当：窪田）
大規模ネットワークの可視化ソフト．Windowsで走る．