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人工生命

索引 人工生命

人工生命(じんこうせいめい)は、人間によって設計、作製された生命。生化学やコンピュータ上のモデルやロボットを使って、生命をシミュレーションすることで、生命に関するシステム(生命プロセスと進化)を研究する分野である。「人工生命」は1986年にアメリカの理論的生物学者、クリストファー・ラングトンによって命名された。人工生命は生物学的現象を「再現」しようと試みる点で生物学を補うものである。また、人工生命(Artificial Life)を ALife と呼ぶことがある。手段によってそれぞれ、「ソフトALife」(コンピュータ上のソフトウェア)、「ハードALife」(ロボット)、「ウェットALife」(生化学)と呼ばれる。.

71 関係: Avida博物学単細胞生物合成生物学塩基配列人工知能人為選択人間医薬品ナノマシンネイチャーバーチャルペットバタフライメカニマルライフゲームロボットボールドウィン効果ボイド (人工生命)トマス・S・レイトップダウン設計とボトムアップ設計フランケンシュタインの怪物ニューラルネットワークホムンクルス分類学命題アルコールウイルスウォルターの亀ガイア理論ゲーム理論コンピュータコンフリクトシミュレーティド・エボリューションシミュレーションシムアースシステムジャン=バティスト・ラマルクジョン・フォン・ノイマンセル・オートマトンソフトウェアエージェントサイエンス哲学創発個体突然変異細胞群知能生化学生命生命の起源...生物生物の多様性に関する条約生物学生物工学生態系DarwinbotsEvolve 4.0蟻コロニー最適化遺伝的プログラミング遺伝的アルゴリズム複雑適応系計算機科学自己複製自然選択説鉱物進化進化的アルゴリズムSporeTierra (コンピュータプログラム)抽象化機械 インデックスを展開 (21 もっと) »

Avida

Avidaは人工生命のプラットフォームの一種である。このソフトウェアは自己複製や進化することのできるコンピュータプログラム(デジタル生物)の進化生物学的研究の為に開発された。もともとは1993年のカリフォルニア工科大学において、チャールズ・オフリア、クリス・アダミ、C.

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博物学

博物学(はくぶつがく、Natural history, 場合によっては直訳的に:自然史)は、自然に存在するものについて研究する学問。広義には自然科学のすべて。狭義には動物・植物・鉱物(岩石)など(博物学における「界」は動物界・植物界・鉱物界の「3界」である)、自然物についての収集および分類の学問。英語の"Natural history" の訳語として明治期に作られた。東洋では本草学がそれにあたる。.

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単細胞生物

単細胞生物(たんさいぼうせいぶつ)とは、1個の細胞だけからできている生物のこと。体が複数の細胞からできている多細胞生物に対する言葉である。 原核生物と、原生生物に多く、菌類の一部にもその例がある。 単細胞生物には寿命が無いと思われがちだが、接合による遺伝子交換をさせないよう注意深くゾウリムシを培養するとやはり死に至る。.

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合成生物学

合成生物学(ごうせいせいぶつがく、synthetic biology)は、生物学の幅広い研究領域を統合して生命をより全体論的に理解しようとする学問である。近年、科学と工学の融合が進むにつれ、新しい生命機能あるいは生命システムをデザインして組み立てる新しい学問分野も含むようになった。最近の合成生物学は必ずしも全体論的理解を深める目的があるわけではなく、作ることで生命への理解を深めるアプローチや、有用物質を生産するキメラの作製も重要なテーマとなっている。合成生物学は構成的生物学や構成生物学とも呼ばれている。.

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塩基配列

生物学における塩基配列(えんきはいれつ)とは、DNA、RNAなどの核酸において、それを構成しているヌクレオチドの結合順を、ヌクレオチドの一部をなす有機塩基類の種類に注目して記述する方法、あるいは記述したもののこと。 核酸の塩基配列のことを、単にシークエンスと呼ぶことも多い。ある核酸の塩基配列を調べて明らかにする操作・作業のことを、塩基配列決定、あるいはシークエンシングと呼ぶ。.

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人工知能

250px 人工知能(じんこうちのう、artificial intelligence、AI)とは、「計算機(コンピュータ)による知的な情報処理システムの設計や実現に関する研究分野」を指す。.

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人為選択

人為選択(じんいせんたく)は、生物の形質について、人為的に選択して経代を続け、その変化を望む方向に誘導する行為、またはその結果を指す。これに対し、人間が介在せずに起きる選択を自然選択と言う。育種学などにおいて家畜、農作物に対して行われる場合は、品種改良という。.

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人間

人間(にんげん、英: human beingジーニアス和英辞典「人間」)とは、以下の概念を指す。.

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医薬品

リタリン20mg錠。 医薬品(いやくひん)とは、ヒトや動物の疾病の診断・治療・予防を行うために与える薬品。使用形態としては、飲むもの(内服薬)、塗るもの(外用薬)、注射するもの(注射剤)などがある(剤形を参照)。 医師の診察によって処方される処方箋医薬品、薬局で買える一般用医薬品がある。医薬品は治験を行って有効性が示されれば新薬として承認され、新薬の発売から20年の期間が経過したらその特許がきれることで他の会社も販売可能となり、後発医薬品が製造される。 臨床試験による安全性の検証は限られたもので、グローバル化によって超国家的に薬の売り出し(ブロックバスター薬)を行っており、国際化されていない有害反応監視システムが手を打つ前に有害反応(副作用)の影響が広がる可能性がある。.

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ナノマシン

ナノマシン()は、0.1~100nmサイズの機械装置を意味する概念。ナノとは10を意味する接頭辞であるため、原義では細菌や細胞よりもひとまわり小さいウイルス(10nm~100nm)サイズの機械といえる。広義ではもう少し大きなサイズの、目に見えない程度の微生物サイズの機械装置も含む。ナノ・マシンは機械的動作を重視しているが、微小な回路形成など機械的動作を含まないより一般的な技術をナノテクノロジーと呼ぶ。 語としては、マイクロマシンに対してMEMSがあるが、ナノマシンに対してはNEMSがある。.

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ネイチャー

『ネイチャー』()は、1869年11月4日、イギリスで天文学者ノーマン・ロッキャーによって創刊された総合学術雑誌である。 世界で特に権威のある学術雑誌のひとつと評価されており、主要な読者は世界中の研究者である。雑誌の記事の多くは学術論文が占め、他に解説記事、ニュース、コラムなどが掲載されている。記事の編集は、イギリスの Nature Publishing Group (NPG) によって行われている。NPGからは、関連誌として他に『ネイチャー ジェネティクス』や『ネイチャー マテリアルズ』など十数誌を発行し、いずれも高いインパクトファクターを持つ。.

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バーチャルペット

バーチャルペットとは、コンピュータプログラムによって制作された愛玩用のソフトウェアないしそれを含むハードウェアである。.

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バタフライ

バタフライ(butterfly)は、競泳の泳ぎ方の一つで、両腕は同時に前後に動かし、両脚は同時に上下に動かして泳ぐ。腕・脚ともに、交互に動かしてはならない。 日本では水泳選手を中心に「バッタ」や「バタ」などという略称が用いられている。 4泳法の中で、唯一サバイバルで使う機会のない、競泳のためだけの泳法である。このため、水泳は小学生に人気の習い事だが、他の3泳法をマスターしたらバタフライを習わずやめてしまう子が多い。.

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メカニマル

学研メカモ クラブ(蟹) メカニマルとはメカニック(機械)とアニマル(動物)の合成語で、動物の骨格・関節・筋肉を機械的な装置で模して作り、その運動機能や行動原理を理論的に再現しようとする試みによって生まれた機械装置、またはそれらを製品化した玩具である。.

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ライフゲーム

ペンタデカスロンと呼ばれるパターン ライフゲーム は1970年にイギリスの数学者ジョン・ホートン・コンウェイ が考案した生命の誕生、進化、淘汰などのプロセスを簡易的なモデルで再現したシミュレーションゲームである。単純なルールでその模様の変化を楽しめるため、パズルの要素を持っている。 生物集団においては、過疎でも過密でも個体の生存に適さないという個体群生態学的な側面を背景に持つ。セル・オートマトンのもっともよく知られた例でもある。.

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ロボット

ボット(robot)は、人の代わりに何等かの作業を自律的に行う装置、もしくは機械のこと。 主に以下に大別することが可能である。.

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ボールドウィン効果

ボールドウィン効果(ボールドウィンこうか、Baldwin effect)は、アメリカ合衆国の心理学者ジェームズ・マーク・ボールドウィンが提唱した初期の進化の理論である。ボールドウィン進化(Baldwin evolution)とも。大まかに言えば、学習能力が高くなる方向に選択が進むことを示唆したものである。選択された子孫は新たなスキルを学習する能力が高くなる傾向があり、遺伝的に符号化された固定的な能力に制限されない傾向が強まる。種やグループの持続的な振る舞いが、その種の進化を形成するという点を重視する。 例えば、ある種に新たな捕食者が現れ、その捕食者に個体が捕らえられにくくする振る舞い(行動)が存在するとする。各個体がその振る舞いを素早く学習すれば、種としての利益につながるのは明らかである。すると、時と共にその振る舞いを学習する能力が(遺伝的選択によって)向上していき、ある時点で本能のように見えるようになる。 ミルクを産する家畜を長く飼ってきたことで、乳糖への耐性がある人間が増えたこともボールドウィン効果の一例とされる。つまり、酪農社会においてはそのような遺伝形質があることが有利であり、一種のフィードバックループの効果によって酪農の発展と共にそのような遺伝子型が増大したのだと言われている。 ボールドウィン効果の理論は常に論争の的となってきた。例えば、学習が本能になるということは必ずしも進歩とは言えない。というのも、非常に安定した環境ならば本能が役立つが、それ以外では柔軟な学習の方が優るからである(特に、社会的学習(en)であれば、個体の試行錯誤による学習のような高いコストも掛からない)。また、学習結果が本能に組み込まれる機構そのものにも疑問が持たれている。http://www.vuw.ac.nz/phil/staff/documents/sterelny-papers/baldwin.pdf.

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ボイド (人工生命)

ボイド(Boids)は、アメリカのアニメーション・プログラマ、クレイグ・レイノルズが考案・作製した人工生命シミュレーションプログラムである。名称は「鳥もどき(bird-oid)」から取られている。.

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トマス・S・レイ

トマス・S・レイ(英: Thomas S. Ray)は、生態学者である。人工生命プログラムのTierraがよく知られている。通称、トム・レイ。 1975年、彼は Donald R. Strong と共同で反屈光性(skototropism)に関する論文を執筆し、サイエンス誌(190: 804-806)に発表し、フロリダ州立大学でもさらに実験を行うなど研究テーマとして作業を続けた。ハーバード大学での博士論文もこのテーマの延長上のものであった。 現在、オクラホマ大学にて動物学の教授と計算機科学の准教授を務めている。 国際コア戦争協会(International Core War Society、ICWS)の初期のメンバーでもある。.

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トップダウン設計とボトムアップ設計

トップダウン設計とボトムアップ設計(トップダウンせっけいとボトムアップせっけい)とは、設計戦略である。トップダウンとボトムアップは、情報や知識の順序付け戦略であり、様々な分野で使われる用語である。この記事では、主にソフトウェア工学での用法について解説する。.

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フランケンシュタインの怪物

フランケンシュタインの怪物(Frankenstein's monster)は、メアリー・シェリーの小説『フランケンシュタイン』に登場する怪物。名前のない怪物は創造者であるヴィクター・フランケンシュタインに由来して「フランケンシュタイン」と呼ばれることが一般的である。 怪物は化学と錬金術を複合したヴィクターによって創造され、外見は8フィート(2.4メートル)、醜い姿だが感情豊かな存在として描写されている。は怪物を、「(一般的な物語における)主人公と敵役との間のような存在」と表現している。.

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ニューラルネットワーク

ニューラルネットワーク(神経回路網、neural network、略称: NN)は、脳機能に見られるいくつかの特性を計算機上のシミュレーションによって表現することを目指した数学モデルである。研究の源流は生体の脳のモデル化であるが、神経科学の知見の改定などにより次第に脳モデルとは乖離が著しくなり、生物学や神経科学との区別のため、人工ニューラルネットワーク(artificial neural network、ANN)とも呼ばれる。.

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ホムンクルス

ホムンクルスを作り出す錬金術師。 ホムンクルス(ラテン語:Homunculus:小人の意)とは、ヨーロッパの錬金術師が作り出す人造人間、及び作り出す技術のことである。 製法はルネサンス期の錬金術師パラケルススの著作 De Natura Rerum (『ものの本性について』)によれば、蒸留器に人間の精液を入れて(それと数種類のハーブと糞も入れる説もある)40日密閉し腐敗させると、透明でヒトの形をした物質ではないものがあらわれる。それに毎日人間の血液を与え、馬の胎内と同等の温度で保温し、40週間保存すると人間の子供ができる。ただし体躯は人間のそれに比するとずっと小さいという。 ホムンクルスは、生まれながらにしてあらゆる知識を身に付けているという。また一説によるとホムンクルスはフラスコ内でしか生存できないという。 パラケルススはホムンクルスの生成に成功したとされる。しかし、彼の死後、再び成功した者はいなかったという。 アレイスター・クロウリーは著作『ムーンチャイルド』の中で前述のような人工生命体としての解釈を誤りであると主張している。これは彼との交流によって描かれたサマセット・モームの小説『魔術師』に対する反論の意味合いが強いとされている。作中提示されるホムンクルスの製造法は一般的なものとは違い、赤子の体内に霊を導き入れて創造するという方法である。 18 - 19世紀のドイツの文人ヨハン・ヴォルフガング・フォン・ゲーテは、自身が生み出した戯曲『ファウスト』第二部第二幕の中でこのホムンクルスを題材に取り上げている。 キリスト教では、この技術は創造主である神・ヤハウェの領域に人間が足を踏み入れるものとして恐れられている。.

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分類学

分類学(ぶんるいがく、taxonomy)とは、生物を分類することを目的とした生物学の一分野。生物を種々の特徴によって分類し、体系的にまとめ、生物多様性を理解する。 なお、広義の分類学では無生物も含めた事物(観念も含めて)を対象とする。歴史的には博物学にその起源があり、古くは、鉱物などもその対象としたが、それらの分野は分類学という形で発展することがなかった。以下の叙述では狭義の分類学(生物の分類学)についておこなう。 分類学は、この世に存在する、あるいは存在したすべての生物をその対象とする。現在存在しない生物については古生物学が分担するが、現在の生物の分類にも深く関わりがあるため、それらはまとめて考える必要がある。実際には、個々の分類学者はその中の特定の分類群を研究対象とし、全体を見渡した分類体系をその対象にすることのできる人はあまりいない。 分類学は本来は進化論とは無関係であったが、現在では近いどうしを集め分類群を作成することで系統樹が作成され、分類学は進化を理解する上で重要な役割をもっている。.

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命題

命題(めいだい、proposition)とは、論理学において判断を言語で表したもので、真または偽という性質をもつもの。また数学で、真偽の判断の対象となる文章または式。定理または問題のこと。西周による訳語の一つ。 厳密な意味での命題の存在は、「意味」の存在と同様に、疑問を投げかける哲学者もいる。また、「意味」の概念が許容される場合にあっても、その本質は何であるかということにはなお議論のあるところである。古い文献では、語の集まりあるいはその語の集まりの表す「意味」という意味で命題という術語を用いているかどうかということが、つねに十分に明らかにされているわけではなかった。 現在では、論争や存在論的な含みを持つことを避けるため、ある解釈の下で(真か偽のいずれであるかという)真理の担い手となる記号列自体について述べる時は、「命題」という代わりに「文 (sentence)」という術語を用いる。ストローソンは「言明 ("statement")」 という術語を用いることを提唱した。.

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アルコール

アルコールの構造。炭素原子は他の炭素原子、または水素原子に結合する。 化学においてのアルコール(alcohol)とは、炭化水素の水素原子をヒドロキシ基 (-OH) で置き換えた物質の総称である。芳香環の水素原子を置換したものはフェノール類と呼ばれ、アルコールと区別される。 最初に「アルコール」として認識された物質はエタノール(酒精)である。この歴史的経緯により、一般的には単に「アルコール」と言えば、エタノールを指す。.

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ウイルス

ウイルス()は、他の生物の細胞を利用して、自己を複製させることのできる微小な構造体で、タンパク質の殻とその内部に入っている核酸からなる。生命の最小単位である細胞をもたないので、非生物とされることもある。 ヒト免疫不全ウイルスの模式図.

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ウォルターの亀

ウォルターの亀(ウォルターのかめ)またはマシナ・スペクラトリクスとは、が1950年代に創造した(実在した)ロボットである。日本では電子カメとも呼ばれた。 このロボットは、バッテリーと移動するためのタイヤとモーター、そして電圧低下時に自分で専用の充電場所を見付けるための光センサーとアナログ的な電子頭脳を持っている。バッテリーの電圧が下がると周囲を調べて、点灯するランプが目印となっている充電ステーションに入って、自分で充電する機能を持っており、更にはバッテリーが切れ掛かると、異常を知らせるロボット上部の警告灯が点灯して知らせる機能もあった。 その形状や行動様式が、池のまわりの草むらをノソノソと歩き廻るカメそっくりであるために、このように呼ばれる。.

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ガイア理論

イア理論(ガイアりろん)とは、地球と生物が相互に関係し合い環境を作り上げていることを、ある種の「巨大な生命体」と見なす仮説である。ガイア仮説ともいう。 生物学者リン・マーギュリス、気象学者アンドリュー・ワトソンなどが支持者に名を連ねる。.

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ゲーム理論

2007a。 ゲーム理論(ゲームりろん、)とは、社会や自然界における複数主体が関わる意思決定の問題や行動の相互依存的状況を数学的なモデルを用いて研究する学問である。数学者ジョン・フォン・ノイマンと経済学者オスカー・モルゲンシュテルンの共著書『ゲームの理論と経済行動』(1944年) によって誕生した 。元来は主流派経済学(新古典派経済学)への批判を目的として生まれた理論であったが、1980年代の「ゲーム理論による経済学の静かな革命」を経て、現代では経済学の中心的役割を担うようになった。 ゲーム理論の対象はあらゆる戦略的状況 (strategic situations)である。「戦略的状況」とは自分の利得が自分の行動の他、他者の行動にも依存する状況を意味し、経済学で扱う状況の中でも完全競争市場や独占市場を除くほとんどすべてはこれに該当する。さらにこの戦略的状況は経済学だけでなく経営学、政治学、法学、社会学、人類学、心理学、生物学、工学、コンピュータ科学などのさまざまな学問分野にも見られるため、ゲーム理論はこれらにも応用されている。 ゲーム理論の研究者やエンジニアはゲーム理論家(game theorist)と呼ばれる。.

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コンピュータ

ンピュータ(Computer)とは、自動計算機、とくに計算開始後は人手を介さずに計算終了まで動作する電子式汎用計算機。実際の対象は文字の置き換えなど数値計算に限らず、情報処理やコンピューティングと呼ばれる幅広い分野で応用される。現代ではプログラム内蔵方式のディジタルコンピュータを指す場合が多く、特にパーソナルコンピュータやメインフレーム、スーパーコンピュータなどを含めた汎用的なシステムを指すことが多いが、ディジタルコンピュータは特定の機能を実現するために機械や装置等に組み込まれる組み込みシステムとしても広く用いられる。電卓・機械式計算機・アナログ計算機については各項を参照。.

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コンフリクト

ンフリクト(conflict).

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シミュレーティド・エボリューション

ミュレーティド・エボリューション(Simulated Evolution,SE,SimEと略記)は大域的最適化問題への汎用の確率的メタアルゴリズムである.遺伝的アルゴリズムと同様に,生物学的進化の過程における自然淘汰原理に基づいている.1987年、当時イリノイ大学で修士課程を学んでいたラルフ・クリングの論文によって発表された。遺伝的アルゴリズムでは一つの個体が一つの問題に対する解を表していたのに対し、シミュレーティド・エボリューションは一つの問題に対する部分要素を一つの個体と見なし良い部分要素を取り込むことで探索を進める。 クリングはシミュレーティド・エボリューションに対する論文は全て設計自動化学会と設計自動化論文誌で発表したため、他の研究者達によるシミュレーティド・エボリューションの研究にはVLSI回路の配線を対象とした設計自動化問題を解くためのものが多い。.

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シミュレーション

ミュレーション()は、何らかのシステムの挙動を、それとほぼ同じ法則に支配される他のシステムやコンピュータなどによって模擬すること広辞苑第6版。simulationには「模擬実験」や「模擬訓練」という意味もある。なお「シミュレイション」と表記することもまれにある。.

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シムアース

『シムアース』 (SimEarth) は、1990年にマクシスからPC/AT互換機用のゲームとしてリリースされたシミュレーションゲーム。 後にPC-9800シリーズ、Windows、Amiga、Macintoshなどに移植された。 日本では1991年12月29日にスーパーファミコン版がイマジニアから、1993年1月14日にPCエンジンSUPER CD-ROM2版がハドソンから、1993年3月12日にメガCD版がセガより発売された。また、2009年5月12日からPCエンジン版がWiiのバーチャルコンソールで配信されている。.

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システム

テム(system)は、相互に影響を及ぼしあう要素から構成される、まとまりや仕組みの全体。一般性の高い概念であるため、文脈に応じて系、体系、制度、方式、機構、組織といった多種の言葉に該当する。系 (自然科学) の記事も参照。 それ自身がシステムでありながら同時に他のシステムの一部でもあるようなものをサブシステムという。.

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ジャン=バティスト・ラマルク

ャン=バティスト・ラマルク ジャン=バティスト・ピエール・アントワーヌ・ド・モネ、シュヴァリエ・ド・ラマルク(Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck, 1744年8月1日 - 1829年12月28日)は、ブルボン朝から復古王政にかけての19世紀の著名な博物学者であり、biology(生物学)という語を、現代の意味で初めて使った人物の一人である。.

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ジョン・フォン・ノイマン

ョン・フォン・ノイマン(ハンガリー名:Neumann János(ナイマン・ヤーノシュ、)、ドイツ名:ヨハネス・ルートヴィヒ・フォン・ノイマン、John von Neumann, Margittai Neumann János Lajos, Johannes Ludwig von Neumann, 1903年12月28日 - 1957年2月8日)はハンガリー出身のアメリカ合衆国の数学者。20世紀科学史における最重要人物の一人。数学・物理学・工学・計算機科学・経済学・気象学・心理学・政治学に影響を与えた。第二次世界大戦中の原子爆弾開発や、その後の核政策への関与でも知られる。.

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セル・オートマトン

Daniel Dennett (1995), ''Darwin's Dangerous Idea'', Penguin Books, London, ISBN 978-0-14-016734-4, ISBN 0-14-016734-X セル・オートマトン(cellular automaton、略称:CA)とは、格子状のセルと単純な規則による、離散的計算モデルである。計算可能性理論、数学、物理学、複雑適応系、数理生物学、微小構造モデリングなどの研究で利用される。非常に単純化されたモデルであるが、生命現象、結晶の成長、乱流といった複雑な自然現象を模した、驚くほどに豊かな結果を与えてくれる。 正確な発音に近いセルラ・オートマトンとも呼ばれることがある。セルは「細胞」「小部屋」、セルラは「細胞状の」、オートマトンは「からくり」「自動機械」を意味する。他に「セル空間」「埋め尽くしオートマトン」「homogeneous structure」「tessellation structure」「iterative array」といった呼称もある。 有限種類の(多くは2から数十種類の)状態を持つセル(細胞のような単位)によってセル・オートマトンは構成され、離散的な時間で個々のセルの状態が変化する。その変化は、ある時刻 t においてのセルの状態、および近傍のセルの内部状態によって、次の時刻t+1 、すなわち新たな「ジェネレーション」(世代)での各セルの状態が決定される。初期状態(時刻 t.

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ソフトウェアエージェント

フトウェアエージェント(software agent)とは、ユーザーや他のソフトウェアとの仲介 (Agency) 的関係において動作するソフトウェアを説明する計算機科学上の抽象概念であり、論理的モデルである。そのような代行的行動は行動の適切さの判断や時期の判断の権限を暗示している。 関連する派生概念として、知的エージェント(人工知能的要素である学習や推論を取り入れたもの)、自律エージェント(目的を達成するための方法を自律的に更新できるもの)、分散エージェント(物理的に別個のコンピュータ群上で動作するもの)、マルチエージェントシステム(単体では目的を達成できず、互いに通信する分散エージェント群)、モバイルエージェント(ネットワーク上で自身を実行するプロセッサを乗り換えていくことができるエージェント)などがある。.

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サイエンス

『サイエンス』(Science)は、1880年に創刊され、現在アメリカ科学振興協会 (AAAS)によって発行されている学術雑誌である。.

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哲学

哲学(てつがく、Φιλοσοφία、philosophia、philosophy、philosophie、Philosophie)は、語義的には「愛智」を意味する学問的活動である。日本語辞典の広辞苑では、次のように説明している。 観念論的な形而上学に対して、唯物論的な形而上学もある。諸科学が分化独立した現在では、哲学は学問とされることが多いが、科学とされる場合哲学は「自然および社会,人間の思考,その知識獲得の過程にかんする一般的法則を研究する科学」である。出典は、青木書店『哲学事典』。もある。.

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創発

創発(そうはつ、英語:emergence)とは、部分の性質の単純な総和にとどまらない性質が、全体として現れることである。局所的な複数の相互作用が複雑に組織化することで、個別の要素の振る舞いからは予測できないようなシステムが構成される。 この世界の大半のモノ・生物等は多層の階層構造を含んでいるものであり、その階層構造体においては、仮に決定論的かつ機械論的な世界観を許したとしても、下層の要素とその振る舞いの記述をしただけでは、上層の挙動は実際上予測困難だということ。下層にはもともとなかった性質が、上層に現れることがあるということ。あるいは下層にない性質が、上層の"実装"状態や、マクロ的な相互作用でも現れうる、ということ。 「創発」は主に複雑系の理論において用いられる用語であるが、非常に多岐にわたる分野でも使用されており、時として拡大解釈されることもある。.

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個体

'''個体と群体''' 群体ボヤ ''Symplegma rubra''の例 ホヤはヒトと同じ脊索動物門に属する動物である。入水口を一つずつ備える各個体は心臓と血管系をもつ。しかしながら、血管系は互いに接続されており、協調して動作する。 個体(こたい)とは、個々の生物体をさす言葉である。生物体の単位と見なされるが、その定義や内容は判断の難しい部分が多い。.

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突然変異

突然変異(とつぜんへんい)とは、生物やウイルスがもつ遺伝物質の質的・量的変化。および、その変化によって生じる状態。 核・ミトコンドリア・葉緑体において、DNA、あるいはRNA上の塩基配列に物理的変化が生じることを遺伝子突然変異という。染色体の数や構造に変化が生じることを染色体突然変異という。 細胞や個体のレベルでは、突然変異により表現型が変化する場合があるが、必ずしも常に表現型に変化が現れるわけではない。 また、多細胞生物の場合、突然変異は生殖細胞で発生しなければ、次世代には遺伝しない。 表現型に変異が生じた細胞または個体は突然変異体(ミュータント)と呼ばれ、変異を起こす物理的・化学的な要因は変異原(ミュータゲン)という。 個体レベルでは、発ガンや機能不全などの原因となる場合がある。しかし、集団レベルでみれば、突然変異によって新しい機能をもった個体が生み出されるので、進化の原動力ともいえる。 英語やドイツ語ではそれぞれミューテーション、ムタチオン、と呼び、この語は「変化」を意味するラテン語に由来する。.

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細胞

動物の真核細胞のスケッチ 細胞(さいぼう)とは、全ての生物が持つ、微小な部屋状の下部構造のこと。生物体の構造上・機能上の基本単位。そして同時にそれ自体を生命体と言うこともできる生化学辞典第2版、p.531-532 【単細胞生物】。 細胞を意味する英語の「cell」の語源はギリシャ語で「小さな部屋」を意味する語である。1665年にこの構造を発見したロバート・フックが自著においてcellと命名した。.

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群知能

群知能(ぐんちのう、むれちのう、Swarm Intelligence, SI)は、分権化し自己組織化されたシステムの集合的ふるまいの研究に基づいた人工知能技術である。「群知能」という用語は、1989年 Beni および Wang が提唱したもので、セルラーロボットシステムに関して使ったのが最初である(セル・オートマトン、進化的計算も参照されたい)。 SIシステムは一般に単純なエージェントやボイドの個体群から構成され、各個体はローカルに互いと、そして彼らの環境と対話する。個々のエージェントがどう行動すべきかを命じている集中的な制御構造は通常存在しないが、そのようなエージェント間の局所相互作用はしばしば全体の行動の創発(emergence)をもたらす。このようなシステムの自然界の例として、アリの巣、鳥の群れ、動物の群れ、細菌のコロニー、魚の群れなどがある。 群ロボット工学は群知能の考え方を多数の安価なロボット群に適用するものである。.

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生化学

生化学(せいかがく、英語:biochemistry)は生命現象を化学的に研究する生化学辞典第2版、p.713 【生化学】生物学または化学の一分野である。生物化学(せいぶつかがく、biological chemistry)とも言う(若干生化学と生物化学で指す意味や範囲が違うことがある。生物化学は化学の一分野として生体物質を扱う学問を指すことが多い)。生物を成り立たせている物質と、それが合成や分解を起こすしくみ、そしてそれぞれが生体システムの中で持つ役割の究明を目的とする。.

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生命

ここでは生命(せいめい、、 ウィータ)について解説する。.

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生命の起源

生命の起源(せいめいのきげん、Origin of life)は、地球上の生命の最初の誕生・生物が無生物質から発生した過程『岩波生物学事典』 第四版 p.766「生命の起源」のことである。それをテーマとした論や説は生命起源論(Abiogenesis)という。.

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生物

生物(せいぶつ)または生き物(いきもの)とは、動物・菌類・植物・古細菌・真正細菌などを総称した呼び方である。 地球上の全ての生物の共通の祖先があり(原始生命体・共通祖先)、その子孫達が増殖し複製するにつれ遺伝子に様々な変異が生じることで進化がおきたとされている。結果、バクテリアからヒトにいたる生物多様性が生まれ、お互いの存在(他者)や地球環境に依存しながら、相互に複雑な関係で結ばれる生物圏を形成するにいたっている。そのことをガイアとも呼ぶものもある。 これまで記録された数だけでも百数十万種に上ると言われており、そのうち動物は100万種以上、植物(菌類や藻類も含む)は50万種ほどである。 生物(なまもの)と読むと、加熱調理などをしていない食品のことを指す。具体的な例を挙げれば“刺身”などが代表的な例としてよく用いられる。.

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生物の多様性に関する条約

生物の多様性に関する条約(せいぶつのたようせいにかんするじょうやく、英語:Convention on Biological Diversity、CBD) は、生物多様性を「種」「遺伝子」「生態系」の3つのレベルで捉え、その保全などを目指す国際条約である。略称は生物多様性条約。 なお、本条約の締約国会議をCOPと称することから、一部報道などではCOPを本条約の略語とする誤解が見られるが、本条約の略称は上述の通りCBDであり、本条約におけるCOPは通常CBD/COPと称される。.

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生物学

生物学(せいぶつがく、、biologia)とは、生命現象を研究する、自然科学の一分野である。 広義には医学や農学など応用科学・総合科学も含み、狭義には基礎科学(理学)の部分を指す。一般的には後者の意味で用いられることが多い。 類義語として生命科学や生物科学がある(後述の#「生物学」と「生命科学」参照)。.

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生物工学

生物工学(せいぶつこうがく)は、生物学の知見を元にし、実社会に有用な利用法をもたらす技術の総称である。ただし定義は明確ではなく、バイオテクノロジー(biotechnology)やバイオニクス(bionics)の訳語として使われる場合が多く、この両方を含んだ学問の領域と捉えることに矛盾しない。また、特に遺伝子操作をする場合には、遺伝子工学と呼ばれる場合もある。.

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生態系

生態系(せいたいけい、ecosystem)とは、生態学においての、生物群集やそれらをとりまく環境をある程度閉じた系であると見なしたときの呼称である。.

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Darwinbots

DarwinBotsの実行画面 DarwinBotsはCarlo Comisが開発したオープンソースの人工生命シミュレーションソフトウェアである。"ボット"と呼ばれる多数のデジタル生物が存在する仮想環境を提供するソフトウェアであり、この環境内でボット同士が相互に影響を与え合いながら資源を求めて競合し、自己複製を行い、進化していく。Avidaがコア戦争の人工生命版であるといわれているのと同じ意味で、Darwinbotsは C Rotosの人工生命版であるといえる。.

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Evolve 4.0

Evolve 4.0はKen Staufferが開発したオープンソースの人工生命シミュレーションソフトウェアである。多数のデジタル生物が存在する仮想環境を提供するソフトウェアであり、この環境内でデジタル生物同士が相互に影響を与え合いながら資源を求めて競合し、自己複製を行い、進化していく。このバージョンは2006年5月にリリースされたものである。Windows版とLinux版(バッチモードユーティリティを使用)が用意されている。 Evolve 4.0は数千のデジタル生物の何十億もの生死をシミュレートするように設計されている。このレベルの処理を実現するため、デジタル生物の生息する世界は二次元のグリッドに単純化されている。.

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蟻コロニー最適化

蟻コロニー最適化の概念図 蟻コロニー最適化(ありコロニーさいてきか、Ant Colony Optimization、ACO)とは、Marco Dorigo が 1992年の博士論文で提案したアルゴリズムであり、グラフを使ってよい経路を探すことで単純化できるような計算問題の確率的解法である。これはアリがコロニー(=群れ)から食物までの経路を見つける際の挙動からヒントを得たものである。.

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遺伝的プログラミング

遺伝的プログラミング(いでんてきプログラミング、Genetic Programming, GP)は、メタヒューリスティックなアルゴリズムである遺伝的アルゴリズムを拡張したもので、進化的アルゴリズムの四つの主要な方法論の内の一つでもある。.

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遺伝的アルゴリズム

遺伝的アルゴリズム(いでんてきアルゴリズム、英語:genetic algorithm、略称:GA)とは、1975年にミシガン大学のジョン・H・ホランド(John Henry Holland)によって提案された近似解を探索するメタヒューリスティックアルゴリズムである。人工生命同様、偶然の要素でコンピューターの制御を左右する。4つの主要な進化的アルゴリズムの一つであり、その中でも最も一般的に使用されている。.

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複雑適応系

複雑適応系(ふくざつてきおうけい、complex adaptive system, CAS)は、特殊な複雑系である。多様な複数の相互接続された要素から成るという意味で「複雑」であり、変化する能力と経験から学ぶという意味で「適応的」である。複雑適応系という用語はサンタフェ研究所 (SFI) のジョン・H・ホランドやマレー・ゲルマンらが作った造語である。.

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計算機科学

計算機科学(けいさんきかがく、computer science、コンピュータ科学)とは、情報と計算の理論的基礎、及びそのコンピュータ上への実装と応用に関する研究分野である。計算機科学には様々な下位領域がある。コンピュータグラフィックスのように特定の処理に集中する領域もあれば、計算理論のように数学的な理論に関する領域もある。またある領域は計算の実装を試みることに集中している。例えば、プログラミング言語理論は計算を記述する手法に関する学問領域であり、プログラミングは特定のプログラミング言語を使って問題を解決する領域である。.

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自己複製

自己複製(Self-replication)は、何らかの事物がそれ自身の複製を作る過程である。細胞は適当な条件が整うと、細胞分裂による複製を行う。細胞分裂において、DNAが複製され、生殖に際してはそれが子に転送される。ウイルスも複製されるが、細胞に感染して細胞の持つ生殖機構に指令を出すことでのみ複製可能である。コンピュータウイルスは、コンピュータに備わっているハードウェアやソフトウェアを使って複製を作る。ミームは人間の精神や文化を一種の生殖機構として利用して複製を作る。.

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自然選択説

自然選択説(しぜんせんたくせつ、)とは、進化を説明するうえでの根幹をなす理論。厳しい自然環境が、生物に無目的に起きる変異(突然変異)を選別し、進化に方向性を与えるという説。1859年にチャールズ・ダーウィンとアルフレッド・ウォレスによってはじめて体系化された。自然淘汰説(しぜんとうたせつ)ともいう。日本では時間の流れで自然と淘汰されていくという意味の「自然淘汰」が一般的であるが、本項では原語に従って「自然選択」で統一する。.

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鉱物

いろいろな鉱物 鉱物(こうぶつ、mineral、ミネラル)とは、一般的には、地質学的作用により形成される、天然に産する一定の化学組成を有した無機質結晶質物質のことを指す。一部例外があるが(炭化水素であるカルパチア石など)、鉱物として記載されるためには、人工結晶や活動中の生物に含まれるものは厳密に排除される。また鉱物は、固体でなければならない()。.

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進化

生物は共通祖先から進化し、多様化してきた。 進化(しんか、evolutio、evolution)は、生物の形質が世代を経る中で変化していく現象のことであるRidley(2004) p.4Futuyma(2005) p.2。.

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進化的アルゴリズム

進化的アルゴリズム(しんかてきアルゴリズム、evolutionary algorithm、EAと略記)は進化的計算の一分野を意味し、人工知能の一部である。個体群ベースのメタヒューリスティックな最適化アルゴリズムの総称である。そのメカニズムとして生殖、突然変異、遺伝子組み換え、自然淘汰、適者生存といった進化の仕組みに着想を得たアルゴリズムを用いる。最適化問題の解の候補群が生物の個体群の役割を果たし、コスト関数によってどの解が生き残るかを決定する。それが繰り返された後、個体群の進化が行われる。 EAの例を以下に示す。これらの技法は本質的には同様だが、実装の詳細は異なっており、適用される問題の分野が異なる。; 遺伝的アルゴリズム;遺伝的プログラミング;進化的戦略;進化的プログラミング これらは適応度地形にいかなる仮定も持たないので、進化的アルゴリズムがあらゆるタイプの問題でうまく機能すると信じられている(ただし、ノーフリーランチ定理に注意)。このことは、工学、芸術、生物学、経済学(進化経済学)、遺伝学、オペレーションズリサーチ、ロボット工学、社会科学、物理学、化学などの分野で成功を収めていることで裏付けられている。 数学的なオプティマイザとしての使用法は別として、進化的計算とアルゴリズムは進化と自然淘汰の仮説の正当性を実験検証するのにも使われてきた。特に人工生命の分野がそれである。進化的アルゴリズムの手法は生物の進化モデルに適用する際には一般に小進化に限定される。もっとも、TierraやAvidaのようなコンピュータシミュレーションは大進化のモデル化を意図している。 進化的アルゴリズムの制限として、遺伝子型と表現型の区別が不明確という点が挙げられる。実際、受精した卵細胞は胚発生という複雑なプロセスを経て円熟した表現型になる。この間接的エンコーディングによって、間違った突然変異を低減させるなどの遺伝の頑強化がなされていると考えられ、有機体の進化可能性も改善される。人工胚発生や人工発生システムの研究では、これらの懸念への対処が最近の仕事となっている。.

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Spore

Spore(スポア)は、エレクトロニック・アーツ社(Maxis社開発)のリアルタイムシミュレーションゲーム。製作指揮はウィル・ライト。 対応ハードはPC・Wiiで、Windows版は2008年9月5日に発売された。 先行してクリーチャー クリエイター、モバイル版のSpore Originsがリリースされている。.

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Tierra (コンピュータプログラム)

Tierra(ティエラ)とは、生態学者のトマス・S・レイが1990年代に開発した、人工生命プログラムである。 ティエラは、起動するとコンピュータ内に仮想機械を作りだし、「スープ」あるいは「メインメモリ」と呼ばれる適当なサイズのメモリを確保する。スープは仮想生物が暮らすための空間であり、ここに展開されたバイトコードは仮想生物の遺伝子にあたる。仮想マシンは、遺伝子を機械語として解釈し、実行する。 それぞれの仮想生物は、仮想CPUのレジスタと実行ポインタを保持し、仮想機械がこれを順に切り替えることで、マルチプロセス的に仮想生物の遺伝子を解釈実行する。スープに格納された遺伝子は、一定の割合でランダムなビットが反転し、また仮想CPUはある確率でミスをする。 以上のような条件のもとで、仮想生物はメモリとCPU時間を奪い合いながら、自分の複製を製造する。メモリは、仮想生物にとっての餌であり、CPU時間はエネルギーである、と喩えられることが多い。 ティエラは、命令語セットの取りかたにより、いくつかの種類が存在する。仮想生物がネットワークを介して、他のコンピュータと行き来できるバージョンも開発されている。また、ティエラを参考にして開発された、Avidaというプログラムも存在する。 一般的な進化的コンピューター・プログラムでは、仮想生物の遺伝子を解釈して何らかの出力を得、ここから「適応度」を数値として求めて仮想生物を淘汰する。しかしティエラでは、適応度を求める関数(適応度関数)は用意されていない。ティエラの仮想生物がもつ遺伝子は自身を複製するための機械語であるが、これが不適切な場合は子孫を残せず死を待つのみとなる。 また、少ないCPU時間で複製を作ることのできる生物ほど、繁栄することになる。また、遺伝的プログラミングなど多くの生物的プログラムが木構造の遺伝子を持つのに対し、ティエラの仮想生物は直線状の遺伝子を持つ。 以上のような設計のため、遺伝子の突然変異は多くの場合、不妊性の畸形を生み、種として存続できないが、他の個体の遺伝子を利用して、自身の複製を作る「寄生種」などの存在を許容することになったのも、大きな特徴の一つである。.

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抽象化

抽象化(ちゅうしょうか、Abstraction、Abstraktion)とは、思考における手法のひとつで、対象から注目すべき要素を重点的に抜き出して他は無視する方法である。反対に、ある要素を特に抜き出して、これを無視したり、切り捨てる意味もあり、この用法については捨象(しゃしょう)するという。従って、抽象と捨象は盾の両面といえる。.

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機械

この記事では機械、器械(きかい、フランス語、英語、オランダ語:machine、ドイツ語:Maschine)について説明する。 なお、日本語で「機械」は主に人力以外の動力で動く複雑で大規模なものを言い、「器械」のほうは、人力で動く単純かつ小規模なものや道具を指すことが多い。.

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