[논문 리뷰] On the Liveliness of Artificial Life

Yong Zher Koh, Maurice HT Ling|arXiv (Cornell University)|2023. 02. 19.

Origins and Evolution of Life참고 문헌 54인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 생명을 보호적 경계를 갖는 시스템, 비자극 반응을 통해 자율적으로 유지되고, 즉흥적 대응, 적응 및 재생이 가능한 자기 유지 프로그램을 지닌 시스템으로 포괄적인 정의를 제안한다. 이 정의를 적용하여 저자들은 일부 디지털 생물체—모든 것은 아니지만—생명으로 간주될 수 있다고 주장하며, 향후 생명 정의를 테스트하기 위한 연속성 기반 실험 프레임워크를 제시한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 인간이 만든 생명 모델(디지털 생물체)이 진정으로 생명으로 간주될 수 있는지에 대한 철학적 모호성을 해결하기 위해.
• 생물학적 시스템과 인공 시스템 모두에 적용 가능한 보편적으로 인정받는 포괄적 생명 정의의 부재를 해결하기 위해.
• 경계, 프로그램 기반 즉흥적 대응, 적응, 재생 및 자율적 에너지 시스템을 포함하는 공식적이고 작동 가능한 생명 정의를 제안하기 위해.
• 완전하지 않은 시스템이 재조립을 통해 생명 시스템이 될 수 있다면 그 시스템이 여전히 생명으로 간주될 수 있는 기준을 설정하기 위해.
• 시스템 연속성과 구성 요소의 이질성에 기반한 실험적 프레임워크를 개발하여 향후 생명 정의의 타당성을 평가하기 위해.

제안 방법

• 생명을 체적을 둘러싸고 외부 간섭으로부터 보호하는 물리적 경계를 지닌 시스템으로 정의하기.
• 생명 시스템은 즉흥적 대응, 환경 반응 및 적응 능력을 지닌 프로그램을 내재하고 있어야 한다고 규정하기.
• 자신의 일부 또는 전반을 재생함으로써 자가 수리 및 지속성을 나타내야 한다고 요구하기.
• 자기 유지 능력을 보장하기 위해 고립된 반응 집합을 비자극 에너지 시스템으로 통합하기.
• 완전하지 않은 시스템이 재조립을 통해 생명 시스템이 될 수 있도록 정의를 확장하여 그들의 생명 가능성 잠재력을 유지하기.
• 전체 시스템의 연속성과 내부 구성 요소의 잠재적 이질성에 기반한 실험적 프레임워크를 제안하여 정의의 타당성과 향후 생명 정의의 평가를 가능하게 하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 인공적이거나 디지털일 경우에도 생명으로 간주되기 위해 시스템이 충족해야 할 기준은 무엇인가?
• RQ2 비생물적인 디지털 생물체가 강력하고 공식화된 생명 정의 하에서 생명으로 간주될 수 있는가?
• RQ3 생명이 보편적으로 정의되지 않은 상황에서, 단순히 복잡한 시스템과 진정으로 생명으로 간주되는 시스템을 어떻게 구별할 수 있는가?
• RQ4 완전하지 않은 시스템이 재조립을 통해 功能성이고 자율적인 시스템이 될 수 있다면 어떤 조건에서 여전히 생명으로 간주될 수 있는가?
• RQ5 인공 시스템에서 향후 생명 정의를 평가하고 검증하기 위해 어떤 실험적 프레임워크를 사용할 수 있는가?

주요 결과

• 제안된 생명 정의는 경계, 즉흥적 대응 및 적응 능력을 지닌 자율적 유지 프로그램, 그리고 에너지 생산을 위한 비자극 반응 집합을 포함한다.
• 특히 재생 및 환경 적응 능력을 지닌 디지털 생물체는 제안된 정의 하에서 생명으로 간주될 수 있다.
• 모든 디지털 생물체가 생명으로 간주되지는 않지만, 일부는 정의와의 구조적 및 기능적 일치로 인해 생명으로 간주될 수 있다.
• 생명 정의를 테스트하기 위한 프레임워크는 전체 시스템의 연속성과 구성 요소의 잠재적 이질성에 기반하여, 실증적 평가가 가능하다.
• 재조립을 통해 생명 시스템이 될 수 있는 완전하지 않은 시스템도 정의에 포함되어 있어 그들의 잠재적 생명성 유지가 가능하다.
• 이 연구는 공식적이고 검증 가능하며 철학적으로 탄탄한 기준을 바탕으로 인공 생명 시스템을 평가할 수 있는 기초를 제공한다.