論文の概要: Tapes Together Strong: The Co-evolution of Computation and Cooperation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.10817v1
• Date: Wed, 09 Sep 2026 20:38:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-11 23:53:35.137286
• Title: Tapes Together Strong: The Co-evolution of Computation and Cooperation
• Title（参考訳）: Tapes together strong: The Co-evolution of Computation and Cooperation
• Abstract要約: 本稿では,社会的相互作用,複製機構,それに付随する計算コストが内在的かつ同時進化するモデルであるAutopoietic Game Theoryを紹介する。 社会ジレンマを直接計算物理に埋め込むことは、自己複製的協調戦略の出現に有効であることを示す。 その結果, エージェントの計算能力と利用可能なエネルギーを結合することで, 持続的で自己組織化されたシステムを構築する上で, 協調作業が支配的な足場となることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.768734687722427
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: How does cooperation evolve in complex agentic systems? Prior work in evolutionary game theory studies why individuals are incentivized to cooperate by isolating social interactions from the physical costs of behavior, while artificial life models traditionally study emergent self-replication without formalizing the dilemma between acquiring resources and preserving the shared energy needed to reproduce. In contrast, we introduce Autopoietic Game Theory, a computational model where social interactions, replication mechanisms, and their associated computational costs are endogenous and simultaneously co-evolving. We study these dynamics using a computational substrate of randomly initialized programs in Z80 machine code, showing empirically, and motivating with a simplified theoretical model, that embedding a social dilemma directly into the physics of computation can favor the emergence of self-replicating, cooperative strategies. When resources are scarce, our analysis shows that defection can become self-limiting even in well-mixed populations: parasitic stealing destroys shared energy, slows execution, and can prevent reliable replication. Empirically, evolved programs suppress stealing across several Z80 environments, while spatial assortment further supports structural complexity and task performance. We further show that the framework can incorporate exogenous pressures, such as math tasks structured as sequential social dilemmas, when rewards are tied to computation budgets. These results suggest that coupling an agent's capacity for computation to its available energy transforms cooperation into a dominant scaffolding for building sustainable, self-organizing systems.
• Abstract（参考訳）: 複雑なエージェントシステムにおいて協調はどのように進化するか? 進化ゲーム理論における以前の研究は、個人が行動の物理的コストから社会的相互作用を分離することで協力する動機付けを受けているのに対して、人工生命モデルは伝統的に、資源獲得と再生に必要な共有エネルギーのジレンマを形式化せずに、創発的な自己複製を研究する。 対照的に,ソーシャルインタラクション,レプリケーション機構,およびそれに関連する計算コストが内在的かつ同時進化する計算モデルであるAutopoietic Game Theoryを導入する。 本研究では,Z80機械コードにおけるランダムに初期化されたプログラムの計算基板を用いて,これらのダイナミクスを実証的に示し,計算物理に直接ソーシャルジレンマを埋め込むことにより,自己複製的協調戦略の出現に寄与することを示す。 資源が不足している場合には、寄生虫盗難は共有エネルギーを破壊し、実行を遅くし、信頼性の高い複製を防ぐことができる。 経験的に、進化したプログラムはいくつかのZ80環境を盗むことを抑制し、空間的配置は構造的複雑さとタスク性能をさらに支援している。 さらに,報酬が計算予算に結びついている場合に,逐次的社会的ジレンマとして構成された数学タスクなどの外因性圧力を組み込むことができることを示す。 これらの結果から, エージェントの計算能力と利用可能なエネルギーを結合することで, 持続可能な自己組織化システム構築のための主要な足場となることが示唆された。

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