[論文レビュー] The Future of Scientific Simulations: from Artificial Life to Artificial Cosmogenesis

Clément Vidal|ArXiv.org|Mar 7, 2008

Earth Systems and Cosmic Evolution参考文献 55被引用数 22

ひとこと要約

本論文は、今後の科学的シミュレーションが、物理的・生物学的・文化的なレベルにわたる無限に続く進化を統合する可能性を提起し、知的生命が新しい宇宙をシミュレートし、実際に実現する可能性のある人工的宇宙創生（artificial cosmogenesis）に至るとする。このようなシミュレーションが、熱死のような宇宙論的問題を解決する可能性を示唆しており、先進的なシミュレーション技術を用いた、推測的ではあるが哲学的に厳密な宇宙創出の道筋を提示している。

ABSTRACT

This philosophical paper explores the relation between modern scientific simulations and the future of the universe. We argue that a simulation of an entire universe will result from future scientific activity. This requires us to tackle the challenge of simulating open-ended evolution at all levels in a single simulation. The simulation should encompass not only biological evolution, but also physical evolution (a level below) and cultural evolution (a level above). The simulation would allow us to probe what would happen if we would "replay the tape of the universe" with the same or different laws and initial conditions. We also distinguish between real-world and artificial-world modelling. Assuming that intelligent life could indeed simulate an entire universe, this leads to two tentative hypotheses. Some authors have argued that we may already be in a simulation run by an intelligent entity. Or, if such a simulation could be made real, this would lead to the production of a new universe. This last direction is argued with a careful speculative philosophical approach, emphasizing the imperative to find a solution to the heat death problem in cosmology. The reader is invited to consult Annex 1 for an overview of the logical structure of this paper. -- Keywords: far future, future of science, ALife, simulation, realization, cosmology, heat death, fine-tuning, physical eschatology, cosmological natural selection, cosmological artificial selection, artificial cosmogenesis, selfish biocosm hypothesis, meduso-anthropic principle, developmental singularity hypothesis, role of intelligent life.

研究の動機と目的

• 物理的・生物学的・文化的なレベルにおける無限に続く進化を統合する、宇宙全体のシミュレーションの哲学的・科学的妥当性を検討すること。
• 熱死という根本的な宇宙論的課題を、シミュレーションに基づく宇宙創出によって解決すること。
• 知的生命がシミュレートされた宇宙を通じて新しい宇宙を生成可能であるかどうかを検討し、人工的宇宙創生の可能性を検証すること。
• 現実世界のモデル化と人工的世界のシミュレーションの違いを明確にし、知的エージェントがシミュレートされた宇宙をどのように形作るかに注目すること。
• シミュレーションに基づく宇宙創出が、科学の遠い未来における役割および知的進化における知性の役割に与える影響を調査すること。

提案手法

• 物理的・生物学的・文化的進化を統合した単一の計算モデル内に、多層級のシミュレーションフレームワークを提唱する。
• 宇宙論的自然選択や自己中心的バイオコスム仮説の概念を援用し、シミュレーションを通じた宇宙生成のモデルを構築する。
• 推測的で哲学的な推論を用いて、シミュレートされた宇宙が物理的に現実のものとなる条件を探求する。
• 物理法則や初期条件を変えて「宇宙のテープを再生」するアイデアを提示し、長期的な宇宙的結果をテストする。
• 知的観測者がシミュレーションを通じて安定的で生存可能な性質を持つ宇宙を選択・安定化させることで、人工選択に類似した役割を果たすことを分析する。
• 実験的・計算的実装ではなく、論理的・形而上学的推論に依拠し、既知の物理学と整合する概念的整合性と一貫性に焦点を当てる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 単一のシミュレーションが、物理的・生物学的・文化的なレベルにおける無限に続く進化を統合できるか？
• RQ2 どのような条件下で、シミュレートされた宇宙が物理的に現実のものとなり、人工的宇宙創生に至るのか？
• RQ3 シミュレーションに基づく宇宙創出が、宇宙論における熱死問題をどのように解決できるか？
• RQ4 知的生命がシミュレーションを通じて、生存可能な宇宙をどのように選択または生成するのか？
• RQ5 私たちがすでにシミュレートされた宇宙に住んでいる可能性を提示することは、論理的・形而上学的に整合的かつ整合可能か？

主な発見

• 本論文は、物理的・生物学的・文化的進化を統合する包括的宇宙シミュレーションが、科学的探求の将来的な目標である可能性を結論づける。
• シミュレートされた宇宙が現実のものとなる人工的宇宙創生は、推測的ではあるが論理的に整合可能な可能性であると提唱する。
• 初期条件や物理法則を変更した宇宙のシミュレーションにより、宇宙の微調整に関する仮説の検証が可能になる。
• 本論文は、低エントロピーの新しい宇宙を生成できることから、熱死問題の解決策となる可能性を提示する。
• シミュレーション内に知的観測者が存在する可能性は、安定的で生命を支える性質を持つ宇宙を好む形での宇宙論的人工選択を生じさせる可能性があると推測する。
• メドゥーサ・アンソロポリティカル・プリンシプルと発達的シンギュラリティ仮説は、自己認識的で宇宙を生成する能力を持つシミュレーションの出現を理解するための潜在的フレームワークとして提示される。