人工生命 v2.0.0 發布,給青蛙添個眼睛

Frog | 人工生命
https://gitee.com/drinkjava2/frog

這是一個人工生命試驗項目，最終目標是創建「有自我意識表現」的模擬生命體，技術架構基於02年提出的 一個人工腦模型。 這個項目永遠沒有結束的時候，開始於模擬一個簡單的生命體，然後是青蛙、狗......, 結束於有「自我意識表現」的人工腦。

本次更新內容為幾個提交內容的總和，因為這個項目本身的特點，決定了它不可能是個「有用」的程序，就好象你如果真的拿到一隻青蛙，也不知道能用它來幹什麼，所以我也不知道什麼時候該發布更新資迅。只好將幾次更新累積在一起發。但這個項目足夠有趣，對神經網絡、人工智慧感興趣的同學們可以看一看。自從上個版本「第一個人工生命誕生」後，目前主要改動是給青蛙加了個眼睛，但非常簡陋，指望青蛙進化出一雙炯炯有神大眼睛的同學們可能要失望了。以下為更新內容流水帳：

2019.03.11 虛擬環境已建好，可以模擬低等生命的遺傳、繁殖、變異、進化現象，但目前只能往一個方向運動，相當於一個最簡單的單細胞生物，還不具備視覺能力，不具備主動找食能力。
運行run.bat可以查看演示（需要安裝Java8和Maven）。Env.java中的幾個重要參數說明:

• SHOW_SPEED： 調整實驗的速度(1~1000)，值越小則越慢。
• ENV_WIDTH: 虛擬環境的大小(100~1000)
• EGG_QTY: 每次允許Frog下多少個蛋，每個蛋可以孵出4個青蛙。通常下蛋取值在10~1000之間。蛋保存著我們測試的結果。實驗的最終目標就是獲得一個蛋。
• FOOD_QTY：食物的數量，食物越多，則Frog的生存率就越高，能量排名靠前的一批Frog可以下蛋，其餘的被淘汰。
  下面是這個測試的動畫截圖，有興趣的可以試著自己運行一下:
  
  另外每步演示的結果(egg)會存檔在根目根目錄下，名為egg.ser，可以刪除這個文件以從頭開始新的測試。因為還沒涉及腦模型的搭建，可以看到有些青蛙跑得飛快，這是自然選擇的結果，因為跑在最前面的吃得多。 
  2019.03.21 添加了腦圖，改進隨機運動模式為Hungry區驅動。從腦圖上可以直觀地觀察腦結構，方便調試。 
  2019.04.01 改進腦圖的顯示bug, 每一次生成Frog時添加隨機神經元，並簡單實現"卵+精子->受精卵"算法，以促進種群多樣性。 
  2019-04-12 添加一個簡單的眼睛(只有四個感光細胞)，自然選擇的結果是眼睛被選中，但是和運動區短路了，談不上智能。但有眼睛後找食效率明顯提高了,見下圖：
  
  2019-06-13 做了一些重構清理，加上了Happy和Pain兩個器官，分別對應進食獎勵和痛苦感，後者在靠近邊界時激發。觀查它的表現，痛苦感生效了，一些Frog跑到邊界後就不再前進，而是順著邊界溜下去了，但是Happy器官沒有生效，這也很顯然，因為Happy屬於複雜的進食條件反射鏈的一部分，在沒有記憶器官（算法）引入之前，再怎麼優勝劣汰也是沒辦法用上進食獎勵信號的。見下圖： 
  

版權 | License

Apache 2.0

期望 | Futures

歡迎發issue提出更好的意見或加入開發組，尤其歡迎能接觸到超級計算機的同學加入，隨著虛擬環境的複雜度和神經元數量增多，對電腦速度要求會越來越高。

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