メタダイナミクスを取り入れた自律的発展系における創発的進化の研究

结合元动力学的自主开发系统的突现演化研究

• 批准号: 07243212
• 负责人: 時田 恵一郎
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07243212/
• 关键词: メタダイナミクス; レプリケーター方程式; 絶滅

数理生物学においては主にLotka-Volterra方程式などの少数自由度系のの定性的振る舞いが研究されてきた。一方統計力学においては、巨大高分子など基本となるエレメントの数が非常に大きい場合、すなわち「熱力学的極限」を仮定してきた。それにより、ランダム高分子や淡白質の折り畳みと機能発現の問題などをかなり厳密に取り扱うことができた。しかしながら、これらの少数自由度と無限自由度の間を埋める数理的な「有限多体系」の一般的な理論は存在しない。特に、応募者が扱おうとする「自由度および相互作用を自己決定する自律発展系」においては、方程式を構成する変数の数そのものが内部自由度として時間変動するので、従来の解析的手法のみではもはや理解は困難である。本研究の目的は、従来外から与えられていた様々な複雑適応系におけるパラメータを系が自己決定し、その影響により進化が促進されるという状況を人工生命的手法により見いだすことにある。すでに今年度、応募者は、極めて一般的で適用範囲の広範な大自由度ランダムreplicator方程式系に有限個体数効果を導入した「絶滅ダイナミクス」を提案し、従来の有限個体数効果のないreplicator方程式系とは全く異なるいくつかの重要な振舞いを見い出した。例えば、環境改変から大絶滅が起こるまでの「誘導時間」の存在は、グ-ルドらの言うところの進化における「断続平衡仮説」を強力に裏付けるものである。また、最初にどうなに多くの種類の種がいたとしても、最終的な生き残り種のバラエティが有限になってしまうという結果は、自然界で確認されている食物連鎖数が高々5,6種でしかないという事実を説明する。応募者は、この計算機シミュレーションによる「絶滅ダイナミクス」の振舞いを解析的に理解する統計力学的手法を開発する見通しを得ている。

A qualitative study of Lotka-Volterra equations and minority degree of freedom systems in mathematical biology A statistical mechanics, the number of large polymers, the "thermodynamic limit" is determined. The problem of function development is that the polymer is light and straight. There is no such thing as a finite many-system and a general theory. The number of internal degrees of freedom and the time variation of the equation are difficult to understand. The purpose of this study is to determine and influence the evolution of artificial life in different ways. This year, the applicant is very general, the application range is large, the replicator equation system is introduced into the finite number of results, and the replicator equation system is completely different. For example, the environment changes, the great extinction begins, the "induction time" exists, and the evolution of the environment changes. The number of food chains identified in nature is high, with 5 or 6 species identified. The authors of this paper propose a new approach to the analysis of extinction phenomena in computer systems.

项目成果

Kei Tokita and Ayumu Yasutomi: "Global Stability and Induction Phenomena in Replicator Equations with ‘Extinction Thresh-old'" Proceedings of Kyoto Conference on Mathematical Biology. (掲載予定). (1996)

Kei Tokita 和 Ayumu Yasutomi：“复制方程中的全局稳定性和归纳现象与‘灭绝阈值’”京都数学生物学会议论文集（即将出版）。

Kei Tokita and Ayumu Yasutomi: "A New View on Mass Extinction" Proceedings of Artificial Life V. (掲載予定). (1996)

Kei Tokita 和 Ayumu Yasutomi：“关于大规模灭绝的新观点”人工生命论文集 V.（即将出版）（1996 年）。