[論文レビュー] On the Liveliness of Artificial Life

Yong Zher Koh, Maurice HT Ling|arXiv (Cornell University)|Feb 19, 2023

Origins and Evolution of Life参考文献 54被引用数 3

ひとこと要約

本論文は、保護的境界、自らを維持するプログラム（即応的対応、適応、再生が可能）および干渉を避ける反応によってエネルギーを供給するシステムを有する系として、生命の包括的定義を提唱する。この定義を適用することで、著者らは一部のデジタル生物（すべてのものではない）が生命と見なせるかもしれないと主張し、将来の生命の定義を検証するための連続性に基づく実験的枠組みを提示する。

ABSTRACT

There has been on-going philosophical debate on whether artificial life models, also known as digital organisms, are truly alive. The main difficulty appears to be finding an encompassing and definite definition of life. By examining similarities and differences in recent definitions of life, we define life as "any system with a boundary to confine the system within a definite volume and protect the system from external effects, consisting of a program that is capable of improvisation, able to react and adapt to the environment, able to regenerate parts of it-self or its entirety, with energy system comprises of non-interference sets of secluded reactions for self-sustenance, is considered alive or a living system. Any incomplete system containing a program and can be re-assembled into a living system; thereby, converting the reassembled system for the purpose of the incomplete system, are also considered alive." Using this definition, we argue that digital organisms may not be the boundary case of life even though some digital organisms are not considered alive; thereby, taking the view that some form of digital organisms can be considered alive. In addition, we present an experimental framework based on continuity of the overall system and potential discontinuity of elements within the system for testing future definitions of life.

研究の動機と目的

• 人工的生命モデル（デジタル生物）が真に生命と見なせるかどうかという哲学的曖昧性を解消すること。
• 生物学的および人工的システムの両方に適用可能な、普遍的に受け入れられた包括的定義が欠如している問題に対処すること。
• 境界、プログラムによる即応的対応、適応、再生、自己維持エネルギー系を含む、形式的かつ操作可能な生命の定義を提唱すること。
• 完全でない系が再構成可能であり、それらが生命系に再構成可能である場合に、依然として生命と見なせる基準を確立すること。
• システムの連続性と内部構成要素の不連続性に基づく、将来の生命の定義を評価するための検証可能な実験的枠組みを開発すること。

提案手法

• 生命を、体積を限定し外部からの干渉を遮断する物理的境界を有する系として定義すること。
• 生命系は、即応的対応、環境反応、適応が可能なプログラムを内包している必要があると規定すること。
• 自己修復および持続性を示すために、部分的または全体的な再生が可能なこととすること。
• 自己維持を保証するため、隔離された反応群（干渉を避ける反応）をエネルギー源として組み込むこと。
• 再構成可能であり、生命系に再構成可能な完全でない系を含めるように定義を拡張し、その潜在的な生命性を保全すること。
• 全体のシステムの連続性と内部構成要素の潜在的不連続性に基づく実験的枠組みを提唱し、定義の妥当性および将来の生命の定義の評価に用いること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 人工的またはデジタルな系である場合に、どのような基準を満たすことで、その系が生命と見なせるのか？
• RQ2 非生物的であるにもかかわらず、強固で形式化された生命の定義のもとでは、デジタル生物が生命と見なせるのか？
• RQ3 生命が普遍的に定義されていない場合に、単に複雑な系と真正に生命である系をどのように区別できるか？
• RQ4 完全でない系が、機能的かつ自己維持的なシステムに再構成可能である場合、どのような条件下で生命と見なせるのか？
• RQ5 人工系における将来の生命の定義を評価・検証するための実験的枠組みとして、どのようなものが用いられるか？

主な発見

• 提唱された生命の定義には、境界、即応的対応と適応が可能な自己維持プログラム、およびエネルギー生産のための干渉を避ける反応群が含まれる。
• 再生能力および環境適応が可能なデジタル生物は、提唱された定義のもとで生命と見なせる。
• すべてのデジタル生物が生命と見なされるわけではないが、定義と構造的・機能的整合性を有するものは生命と見なせる。
• 生命の定義を検証するための枠組みは、全体のシステムの連続性と構成要素の潜在的不連続性に基づくものであり、実証的評価が可能である。
• 再構成可能であり、生命系に再構成可能な完全でない系を含む定義であるため、その潜在的な生命性が保全される。
• 本研究は、形式的かつ検証可能で、哲学的に根拠を持つ基準を用いて人工生命系を評価する基盤を提供する。