画面をクリック・ドラッグすると生命を追加できます。
数学から生まれる人工生命の世界
Lenia(レニア)は、数学的なルールによって生命のような動きを生み出す、人工生命シミュレーションです。
画面の中に生まれる模様は、まるで微生物や未知の生物のように動きます。
実際の生物ではありませんが、移動・回転・自己組織化など、生命を思わせる特徴を持つパターンが現れます。
Leniaは、コンウェイのライフゲームを発展させた連続セル・オートマトンの一種です。
細胞は「生きている」か「死んでいる」の2種類です。 周囲の生きた細胞の数によって生死が決まります。
細胞の状態は0から1までの連続的な数値です。 そのため、細胞は急に生まれたり消えたりするのではなく、滑らかに変化できます。
Leniaの基本的な計算は、大きく3つの段階に分けられます。
カーネルというフィルターを使い、周囲の細胞がどのくらい存在しているかを計算します。
成長関数によって、細胞が増えるのか減るのかを決定します。
計算した成長量を現在の状態に加え、次の状態を作ります。 この処理を何度も繰り返します。
カーネルは、ある細胞が周囲のどの範囲から、どの程度の影響を受けるのかを決める仕組みです。
Leniaでは、周囲にリング状の影響範囲を作るカーネルがよく使われます。
成長関数は、周囲の状態に応じて細胞の成長量を決める関数です。
μ(ミュー)は最も成長しやすい周囲の状態を決めます。
σ(シグマ)は、成長しやすい範囲の広さを決めます。
この2つの値を変えることで、まったく異なる生命のような模様が現れることがあります。
特定の方向へ進んでいく生物のようなパターン。
同じ場所で回転し続けるパターン。
複雑な形が自然に形成される現象。
あるパターンが分裂し、似たパターンを生み出す現象。
LeniaはBert Wang-Chak Chanによって研究・発表されました。
2018年に研究論文として発表され、人工生命やセル・オートマトンの研究分野で注目されました。
その後、複数のチャンネルや3次元空間を扱う発展形も研究されています。
Leniaの仕組みを理解するには、実際にパラメーターを変えて観察するのがおすすめです。
成長中心μや成長幅σを変えると、生命の形や動きが変わることがあります。