論文の概要: Evolving Many Worlds: Towards Open-Ended Discovery in Petri Dish NCA via Population-Based Training
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.11248v1
- Date: Mon, 13 Apr 2026 09:56:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-14 20:13:16.461919
- Title: Evolving Many Worlds: Towards Open-Ended Discovery in Petri Dish NCA via Population-Based Training
- Title（参考訳）: 多くの世界を進化させる:人口ベーストレーニングによるペトリディッシュNCAのオープンエンデッド発見を目指して
- Authors: Uljad Berdica, Jakob Foerster, Frank Hutter, Arber Zela,
- Abstract要約: PBT-NCAはペトリディッシュニューラルセルラーオートマタの個体群を進化させるメタ進化アルゴリズムである。
PBT-NCAは、モノカルチャーとデッドステートを積極的にペナルティ化することにより、世界規模で秩序づけられたり、全世界的にランダムにされたりしない、効果的な複雑さの状態を維持できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 46.01525213637453
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The generation of sustained, open-ended complexity from local interactions remains a fundamental challenge in artificial life. Differentiable multi-agent systems, such as Petri Dish Neural Cellular Automata (PD-NCA), exhibit rich self-organization driven purely by spatial competition; however, they are highly sensitive to hyperparameters and frequently collapse into uninteresting patterns and dynamics, such as frozen equilibria or structureless noise. In this paper, we introduce PBT-NCA, a meta-evolutionary algorithm that evolves a population of PD-NCAs subject to a composite objective that rewards both historical behavioral novelty and contemporary visual diversity. Driven by this continuous evolutionary pressure, PBT-NCA spontaneously generates a plethora of emergent lifelike phenomena over extended horizons-a hallmark of true open-endedness. Strikingly, the substrate autonomously discovers diverse morphological survival and self-organization strategies. We observe highly regular, coordinated periodic waves; spore-like scattering where homogeneous groups eject cell-like clusters to colonize distant territories; and fluid, shape-shifting macro-structures that migrate across the substrate, maintaining stable outer boundaries that enclose highly active interiors. By actively penalizing monocultures and dead states, PBT-NCA sustains a state of effective complexity that is neither globally ordered nor globally random, operating persistently at the "edge of chaos".
- Abstract（参考訳）: 局所的な相互作用から持続的でオープンな複雑さを生み出すことは、人工生命の根本的な課題である。
ペトリディッシュニューラルセルラーオートマタ (PD-NCA) のような微分可能なマルチエージェントシステムは、空間的競合によって純粋に駆動されるリッチな自己組織化を示すが、それらはハイパーパラメータに非常に敏感であり、凍結平衡や無構造雑音のような興味のないパターンやダイナミクスにしばしば崩壊する。
本稿では,PD-NCAの個体群を進化させるメタ進化アルゴリズムであるPBT-NCAを紹介する。
この連続的な進化的な圧力によって、BT-NCAは自然に伸長地平線上の生命のような現象を発生させる。
興味深いことに、基質は様々な形態的生存と自己組織化戦略を自律的に発見する。
我々は,高度に規則的に調整された周期波,均質な群が細胞状クラスターを放出して遠隔地を植民地化する胞子状散乱,および基質を移動し,活発な内部を囲む安定した外界を保ちながら形状変化するマクロ構造を観察する。
PBT-NCAは、モノカルチャーとデッドステートを積極的にペナルティ化することにより、グローバルに順序づけられたり、グローバルにランダムに動作したりせず、「カオスの端」で持続的に動作する、効果的な複雑さの状態を維持する。
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