チューリングマシンとテープの共進化の数理モデルとシミュレーション

• Project/Area Number: 06854014
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 物性一般(含基礎論)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 池上 高志 東京大学, 教養学部, 助教授 (10211715)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1994: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 自己複製 / 共進化 / ハイパーサイクル / 自己コード / ノイズ / 自己言及性 / チューリングマシン

Research Abstract

研究の目的は、自己複製を行ないうる「分子」の出現を、計算機の中のモデル・シミュレーションによって扱い、解析することであった。研究計画に記した具体的な課題は3つあった。1)外部ノイズによる複製のエラーと、決定論的にひきおこされるエラーの関係について、2)計算過程としてのダイナミクスの理解。3)自己複製コードの自己組織化について。
まず、1)については、外部ノイズが低い時には、もっとも単純な複製ループが、外部ノイズが高い時には、複雑な複製のネットワークが進化しうることが示された。「複雑」というのは、複製が局所的に行なわれるのではなく、広域的なネットワークの全体として複製されるという意味である。外部ノイズによって生ずる偶発的エラーを決定論的な規則に置き換えて、複雑な反応の仕方をしつつも安定なネットワークを構成している事が興味深い。2)に関し、パラドクシカルな複製が個体数の時間的振動を生んでしまうという構図が見えている。例えばマシンMはラ-プTを介して複製されるが、別のマシンM′がラ-プTをさらに別のマシンにほん訳してしまうため、TによるMの複製は、不安定化させられる、その結果、ネットワークを構成するマシンの数と種類も時間的に振動してしまう。この事は3)と関連して、いかに自分の複製コードを獲得していくかを決める要因となっている事が、分ってきた。これらの結果は、"Coevolution of Machines and Tapes"という論文(橋本敬(現D2)氏との共著)として投稿中である。(第一著者:T.IKEGAMI)