筑波大学教育課程編成支援システム

BC12681 人工生命概論

1.0 単位, 2 - 4 年次, 秋AB 金4
岡瑞起

授業概要

生命性をコンピュータ上でシミュレートすることにより、生命の本質に迫「ALife(人工生命)」は、「AI(人工知能)」の発展系として、近年改めて注目されつつある分野です。本講義では、セルラーオートマトンやボイドモデルなど、さまざまなALifeの理論モデルについて学び、実際に、Pythonで書かれたサンプルコードで実装することで体感的に学びます。

備考

GB32301と同一。
オンライン(オンデマンド型)
オンライン(同時双方向型)

授業形態

講義

学位プログラム・コンピテンスとの関係

1. 汎用コンピテンス:批判的・創造的思考力、データ・情報リテラシー、広い視野と国際性。
2. 専門コンピテンス:国際学(国際開発)についての分析能力、国際学(国際開発)についての論理的表現能力。

授業の到達目標（学修成果）

・人工生命の歴史を振り返り、人工生命とはどういう学問体系かを理解する。
・自己組織化、自己複製、創発現象、身体性、人工進化に関する概念を学び、コードを実行することで、体感的に理解する。

キーワード

授業計画

授業の開催方法:オンライン。

第一回目の講義は、金曜日の4時限にオンライン(同時双方向型):で開講します。
第二回目以降は、オンライン(オンデマンド型)で開講予定です(変更の可能性あり)。

第1回	授業の全体計画を紹介する。その後、人工生命の歴史と、代表的な人工生命モデルを紹介する。
第2回	Python言語とAnacondaを用いたサンプルコードの実行環境の紹介と操作実習を行う。
第3回	自己組織化する自然界のパターンについて紹介し、反応拡散方程式やセルラーオートマトンのプログラムによってさまざまなパターンを作る。
第4回	第3回目に引き続き、自己組織化する自然界のパターンについて紹介し、反応拡散方程式やセルラーオートマトンのプログラムによってさまざまなパターンを作る。
第5回	人工生命の核心的な問題のひとつである、個の創発や自己複製について、オートポイエーシスの概念を作り出すSCLモデル、フォン・ノイマンの自己複製オートマトンなどを通じて学ぶ。
第6回	第5回目に引き続き、人工生命の核心的な問題のひとつである、個の創発や自己複製について、オートポイエーシスの概念を作り出すSCLモデル、フォン・ノイマンの自己複製オートマトンなどを通じて学ぶ。
第7回	自律的に動いている個体同士が協調しながら動作する時、集団そのものの行動のパターンや構造が「創発」するメカニズムや集団知について、ボイドモデルやインターネットに見られる創発現象を通じて学ぶ。
第8回	第7回目に引き続き、自律的に動いている個体同士が協調しながら動作する時、集団そのものの行動のパターンや構造が「創発」するメカニズムや集団知について、ボイドモデルやインターネットに見られる創発現象を通じて学ぶ。
第9回	遺伝的アルゴリズムを通じて、ニューラルネットワークを持つエージェントの挙動を観察することで進化、集団の進化の理解を深める。
第10回	人工生命の応用と最新動向について紹介する。

履修条件

言語は問わないが、プログラミングについて学習済みであること、また線形代数、解析に関する知識があることが望ましい。

成績評価方法

課題および期末レポートによって評価する。課題および期末レポートはmanabaに提出すること。

学修時間の割り当て及び授業外における学修方法

教材・参考文献・配付資料等

1. 岡瑞起他著,「作って動かすALife — 実装を通した人工生命モデル理論入門」(オライリー・ジャパン社)

参考書籍:
・池上高志著「動きが生命をつくるー生命と意識への構成論的アプローチ」(青土社)
・モリス・バーマン著「デカルトからベイトソンへーー世界の最魔術化」(文藝春秋社)
・Jun Tani 著「Exploring Robotic Minds: Actions, Symbols, and Consciousness As self-Organizing Dynamics Phenomena」(Oxford University Press)
・ロルフファイファー他著「知の創成—身体性認知科学への招待」(共立出版社)

オフィスアワー等（連絡先含む）

電子メールにて予約のこと.オンラインにて実施。

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シラバス参照