Energy as a driver in open-ended evolution Von Tim Hoverd & Susan Stepney Präsentation von Sebastian Schrage

Übersicht Einführung & Ziele Das Sticky Feet Modell Das Metamodell Die Energie Die Umgebung Die Kreaturen Vergleiche & Ergebnisse Fazit & zukünftige Aufgaben

Vorstellung & Ziele Motivation Gute Grundlage von Turk Aber nach einiger Zeit wenig Diversität Mehr Diversität durch realistischeres Modell Ziel Erforschung des Einflusses von Energie auf die Diversität von Populationen

Veränderungen Primär: Einführung eines Energiemodells Keine statische Population mehr Trennung vom Preditorsystem durch: Einführung des Energieflux Der Abfallprodukte Mehr Lebensweisen möglich Dadurch wird eine realistischere Simulation erzeugt!

Modelle Metamodel besteht aus: Domain Model Plattform Model & Simulation Plattform Energie Model Kreaturen Domain Model Bestimmt die Interaction von Energie, Organismen und Umgebung Plattform Model & Simulation Plattform Legt die Rahmenbedienungen fest, (Flux, Environment) Einzelne Instanz der Simulation

Enviroment Model Stellt eine Region dar Die über Wege mit Anderen verbunden ist Hat einen periodischen Energiedurchfluss Biete den Kreaturen Interaktionsraum Ist nur zwei Dimensional

Energie Modell Energieflux Konstante Energiequelle die jede Fläche mit einer bestimmten Menge Energie versorgt Wird zu Simulationsbeginn festgelegt Kann sich periodisch ändern Energiespeicher Flux assimilieren Energiespeicher anderer Kreatur fressen Aufnahme von Abfallprodukten Energie wird allerdings auch unwiederbringlich verbraucht Energieverbrauch Der Verbrauch ist abhängig von Größe der Kreatur Momentanes Verhalten Reproduzieren / Bauen neuer Kreaturen

Die Kreaturen Bestehen aus Körperteilen, einem Genotype und einem Phänotype Haben eine bestimmte Größe und Position in einem Environment Können Verhaltensweisen ausführen Entwickeln sich weiter Interagieren mit einander

Körperteile Es gibt folgende Körperteile: Mund Herz Segmente Sensoren Füße Jede Kreatur hat mindestens einen Mund und genau ein Herz Jeder Fuß ist durch mindestens ein Segment mit dem restlichen Körper verbunden Jedes Segment kann noch optional einen Sensor haben Jedes Körperteil kann Energiespeichern und verbrauchen Körperteile können ein oder mehrere Verhaltensweisen zugeordnet bekommen

Verhalten Jede Kreatur führt immer ein Verhalten aus Verhaltensweisen verbrauchen eine bestimmte Menge an Energie Ist für das Verhalten das ausgeführt werden soll nicht genug Energie vorhanden stirbt die Kreatur Eine Kreatur die „nichts“ tut führt das Verhalten „Sitzen“ aus. (Auch Pflanzen) Es gibt folgende 6 Verhaltensweisen: Sitzen Gehen Essen Assimilieren Reproduzieren Morphogenese

Verhalten - Bewegungen Gehen Ermöglicht es der Kreatur sich zu bewegen Dabei wird Turks Modell verwende Sitzen Sitzen ist die günstigste Verhaltensweise die eine Kreatur ausführen kann Sitzen soll den Grundbedarf einer Kreatur an Energie simulieren Jede Kreatur kann dieses Verhalten

Verhalten - Energiegewinnung Essen Spürt andere Kreaturen auf Fügt den Energiespeicher einer anderen Kreatur, dem eignen hinzu Gegessene Kreaturen werden aus der Simulation entfernt Assimilieren Erlaubt es einer Kreatur Energie direkt aus dem Energieflux zu beziehen Die Menge wird festgelegt durch die stärke des Fluxes und die Größe der Kreatur

Verhalten - Vermehrung Reproduzieren Erster Schritt in der Erzeugung von Nachkommen Es wird ein eventuell mutierter Genotype produziert Das Verhalten wird nur ausgeführt wenn genug Energie vorhanden ist um alle Bestandteile des neuen Phänotypes zu bauen Morphogenese Zweiter Schritt in der Erzeugung von Nachkommen Produziert aus einem Genotype den Phänotype Kann ungültige Kreaturen erzeugen (Ohne Herz oder Münder etc.)

Vererbung und Mutation Genotyp repräsentiert die DNS Jede Kreatur hat einen Genotype Grundinformationen für die Morphogenese Er entwickelt sich Mutation Mutation durch Parameterveränderung Mutation durch Hinzufügen/Entfernen Phänotyp Wird aus Genotypes gebildet Der Phänotype besteht aus Körperteilen &Verhaltensweisen Er muss lebensfähig sein

Ergebnis X Achse: Mutationreichweite Y Achse: Größenunterschiede Schwarz: Ohne Energie, dunkel grau: Flux 100, grau: Flux 70