論文の概要: Directing Open-Ended Evolution in Artificial Life via Multi-Scale Path Divergence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.17091v1
- Date: Fri, 12 Jun 2026 22:24:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-17 17:15:32.047693
- Title: Directing Open-Ended Evolution in Artificial Life via Multi-Scale Path Divergence
- Title(参考訳): マルチスケールパスダイバージェンスによる人工生命のオープンエンド進化の方向付け
- Authors: Mikhail Akhtyrchenko, Mikhail I. Katsnelson, Andrey Ustyuzhanin,
- Abstract要約: MSPD (Multi-Scale Path Divergence) は再正規化群に着想を得たスカラーである。
局所遷移法則における異質性の時間的マルチスケール組織を定量化する。
MSPDは明示的な公式であり、勾配のないフィットネス関数として、またポストホック分析レンズとして、二重の役割を担っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.24214594180459362
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Open-ended evolution (OEE) in artificial life is typically driven by uninterpretable, black-box neural-network complexity metrics, leaving life-like systems disconnected from physical theories of complexity. We introduce MSPD (Multi-Scale Path Divergence, denoted DP ), a renormalization-group-inspired scalar that quantifies the temporal multiscale organization of heterogeneity in local transition laws. MSPD is defined at the population level as a functional of the realised trajectory and is computed as a windowed finite-resolution estimator, with consistency between the two stated as a proposition. The metric is an explicit formula and plays a dual role: as a gradient-free fitness function and as a post-hoc analytical lens on any simulation that exposes local transition laws. Empirically, MSPD-optimized parameters produce higher held-out complexity scores than matched random parameters from the same substrate. High-$H_{Delta_t}$ states correspond to states with higher instability to external interventions, so the metric tracks the biology of the underlying dynamics rather than noise. Higher MSPD corresponds to stronger scale-dependent frustration: high-complexity systems exhibit larger differences between the dynamics expressed at different spatial extents, linking MSPD directly to the frustration criterion of biological complexity in the sense of Vanchurin et al. [ 23 ]. The same protocol transfers beyond the primary Flow-Lenia substrate to Life-like cellular automata and Particle Life++, where C1, C2 and C5 all hold. A single explicit formula thus both directs open-ended evolution and provides a principled bridge to the physics of complexity that black-box drivers do not.
- Abstract(参考訳): 人工生命におけるオープンエンド進化(OEE)は通常、解釈不能でブラックボックスのニューラルネットワークの複雑性メトリクスによって駆動される。
局所遷移法則における異質性の時間的マルチスケール構造を定量化する再正規化群に着想を得たスカラーであるMSPD(Multi-Scale Path Divergence, DP )を導入する。
人口レベルでは、MSPDは実現された軌道の関数として定義され、ウィンドウ化された有限分解能推定器として計算される。
この計量は明示的な公式であり、勾配のない適合関数として、局所遷移則を公開する任意のシミュレーション上のポストホック解析レンズとして、双対的な役割を果たす。
経験的に、MSPD最適化パラメータは、同一基板からの一致したランダムパラメータよりも高いホールドアウト複雑性スコアを生成する。
高$H_{Delta_t}$状態は外部介入に対する不安定性が高い状態に対応するため、計量はノイズよりも基礎となる力学の生物学を追跡する。
より高度なMSPDは、よりスケール依存的なフラストレーションに対応する: 高複雑度システムは、異なる空間範囲で表現されるダイナミックスの間に大きな違いを示し、Vanchurinらによる生物学的複雑性のフラストレーション基準に直接リンクする。
同じプロトコルはフローレニアの一次基板を超えてLifeライクなセルオートマトンやParticle Life++に転送され、C1、C2、C5は全て保持される。
したがって、単一の明示的な公式は、どちらもオープンエンド進化を指示し、ブラックボックスドライバが起こさない複雑性の物理学への原則的なブリッジを提供する。
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