Das deutsche QBasic- und FreeBASIC-Forum

[ebrady]

Hallo!

Worauf ich derzeit Lust hätte, ist eine Art "Evolutions-Simulation".
Die Grundidee ist folgende:
Am Anfang steht eine Urzelle bzw. Zellhaufen (entsprechend Pixeln auf dem Bildschirm), die sich fortbewegen und teilen können. Durch zufällige Mutationen entstehen hin und wieder Nachkommen, die veränderte (zB langsamere/schnellere Fortbewegung, Teilungshäufigkeit oder Lebenserwartung) bis zu ganz neuen Arten (anderer Stoffwechsel, der vielleicht die Atmosphärenzusammensetzung ändert etc.) und somit Selektionsvorteile erlangen und ihre Umwelt verändern.
Es könnte wie erwähnt eine aus verschiedenen Stoffen variabel zusammengesetzte Atmosphäre geben und tote Zellen könnten organisches Material, also Nahrungsressourcen für andere Zellen hinterlassen. (Je nachdem, wie viel eine Zelle "frisst", desto länger leben und desto schneller teilen kann sie sich) Man könnte das ganze sogar bis hin zur Entwicklung echter Sexualität verbunden mit sexueller Selektion umsetzen. (Genpool, Gendrift usw. spielen eine Rolle )

Sehr unschlüssig bin ich mir noch, wie realitätsnah das werden soll (gemeint ist die Berücksichtigung unterschiedlicher realer Zellgruppen und deren Abstammung) und wie genau jetzt dieser Mutationsmechanismus aussehen soll.

Was haltet ihr davon? Ich glaube, das könnte ziemlich spannend werden, so zu beobachten, wie sich ein solches Ökosystem im Laufe der Zeit entwickelt und verändert.
Über neue Ideen würde ich mich sehr freuen.

[Mao]

Ich finde, dass das seeeehr kompliziert werden könnte - aber durchaus spannend/interessant!
Schon allein, weil sich, je nach realitätsnähe Zellen zu Organsimen und zu ganzen Lebewesen zusammensetzen. Wenn diese dann die Umwelt verändern, wie bei dir dargestellt, muss du prinzipiell mehr als eine KI schreiben.
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Eine handvoll Glück reicht nie für zwei.
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[Progger_X]

[ebrady]

Ich weiss, ich hab selbst arge Bedenken, dass das was wird.
Wenn man es zu simpel macht, wird es uninteressant.
Schwierig, aber absolut notwendig ist hier ein solides, maßvolles Konzept.
Kennt eigentlich jemand was vergleichbares?
Wegen präbiotischer Evolution: So physikalisch-chemische "Engines" oder was auch immer wollte ich lieber weglassen. Dabei ist dann auch die Frage, worauf man sich stützen soll.
Die Atmosphäre sollte auch eher simpel gehalten werden, also Volumenprozentanteile O2, CO2 und H2S (jeweils lebensnotwendig/fördernd/schädlich für die jeweiligen Klassen).
Es gibt ja auch phagozytierende Einzeller. Könnte man auch einbinden.
Über Einzeller hinauszugehen..kann ich mir auch nicht so recht vorstellen.
Naja. Brainstorming ist weiterhin angesagt.

[Eisbaer]

Hi.

Naja, du könntestet es aus Modulen aufbauen sozusagen ein Grundgerüst herstellen eine Art "Planet im PC" und Lebensformen oder ähnliches in SUB "DLL-Module" halten, dann könnte jeder der Lust/Interesse hat neue Dinge für dein Universum erschaffen und dann hinzufügen. dazu musst du es aber auch modular konzeptieren.

Gruß Eisbaer
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Eigene Webseite:
http://www.eisbaer-studios.de

[MisterD]

schau dir mal diverse videos zu "Spore" an, ein game mit ziemlich genau diesem inhalt und system.. ist ganz nett gemacht und sieht relativ interessant aus aber jemand hatte mal gemeint "schaut aus wie eine große programmier-müllsammlung" und er hat recht, wenn man mal drüber nachdenkt sinds 200 lustige ideen die aber einfach nur zusammengewürfelt sind.. naja viel gerede, schau dir einfach mal videos an, youtube.com, videos.google.com, wirst schon was finden, einfach mal nach "Spore" oder "Spore game" oder "Spore demo" oder sowas in der richtung suchen..
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"It is practically impossible to teach good programming to students that have had a prior exposure to BASIC: as potential programmers they are mentally mutilated beyond hope of regeneration."
Edsger W. Dijkstra

[A.K.]

Hi,

zu dieser Idee fällt mir gleich das "Spielprinzip" von Creatures ein.
(eines meiner Lieblingsspiele).

Die dortige "Idee der Welt":
Es gibt massig Objekte (Steine, Bäume, Pflanzen, Insekten, Nahrung.....) die einen oder mehrere "chemische Stoffe" enthalten die in dieser Welt vordefiniert sind. Sind glaube ich knapp 250 Stück. (Beispiele: äußere Stoffe wie Sauerstoff, Stickstoff bla bla und innere Stoffe wie Antigene, Adrenalin etc.).
Je nach DNA-Abteilung werden dem Wesen eine bestimmte Anzahl von Rezeptoren mitgegeben. Jeder dieser Rezeptoren ist für einen Stoff zuständig und deren Umwandlung in andere Stoffe.
Beispiel wäre ein Rezeptor in der Lunge der den Sauerstoff aus der Luft aufnimmt und ihn in Lebensenergie umwandelt (ganz grob) und das überschüssige einfach als CO2 wieder ausstößt.
Das macht man mit mehreren Rezeptoren und schon hat man eine festdefinierte Umwelt die sich durch die Stoffwechselfunktionen der Wesen ändert.
Jedes der Wesen in Creatures hat einen DNA-Code der bestimmt welche Rezeptoren es besitzt. Dadurch ergeben sich natürlich einige sehr "schöne" Eigenschaften. z.B. Rezeptorenüberschuß: Ein Wesen kann z.B. mehr Sauerstoff aufnehmen als andere, braucht dadurch weniger Energie zur Selbsterhaltung. Andere Möglichkeit: Es fehlt ein Rezeptor komplett. Es kann z.B. kein Sauerstoff aufnehmen und geht zugrunde.
Also quasi alles nach dem Motto: der Stärkere überlebt.
So, und damits richtig spannend wird können sich die Wesen dort auch vermehren und ihren Gencode je nach Mutation weitergeben und können sich ändern. Sie werden auch älter und sterben. Alles anhand von Rezeptoren.
Krankheiten durch Viren sind natürlich auch möglich. Der Mensch selber z.B. ist ja gegen den normalen "Schnupfen" nicht immun. Hat also auch für einen Schnupfen "Rezeptoren", mal so bildlich gesprochen.
Eine weiteres schmankerl ist dort auch Sprache die den Wesen beigebracht werden kann.

Also kann man als Fazit sagen:
So schwer ist sowas gar nicht zu programmieren.
1. erstellung einer Liste mit allen chemischen Stoffen die in der "Welt" existieren und die im Wesen existieren.
2. Programmieren der "Rezeptoren/Umwandlungs"-Funktionen
3. Programmieren der gesamten Rezeptorengine
4. Programmieren einer Interaktionsengine für Wesen/Umwelt
5. Programmieren einer Fortpflanzungsengine mit Mutation etc.
6. grafische Umsetzung

Fertig.

Wer sich für das Spiel "Creatures" mal ein wenig mehr interessiert, es ist von Creature Labs und ist unter diesem Link zu erreichen (englisch):
http://www.gamewaredevelopment.co.uk/creatures_index.php

Eine von vielen deutschen "Fanseiten" gibt es z.B. hier:
http://www.creatures.de/


MFG A.K.
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[Skilltronic]

Hallo

Ist nur so eine Idee, aber vielleicht könnte man sich für den Anfang auch auf eine Evolution des Verhaltens beschränken um nicht gleich eine eigene Chemie mitentwickeln zu müssen. Ich stelle mir das so vor, dass es gleichartige "Zellen" gibt, die eine bestimmte Zahl von Sensoren und Aktoren haben. Der "Gencode" ist eine Art Steuerprogramm, das eingehende Daten (wie ist das aktuelle Energielevel, hat ein Sensor Nahrung oder eine andere Zelle entdeckt) verarbeitet und daraus Steuersignale für die Aktoren berechnet. Ein Beispiel. Hat ein bestimmter Sensor Nahrung voraus entdeckt, wird der Antrieb aktiviert, der in der Zelle dem Sensor gegenüberliegt. Folge - die Zelle bewegt sich auf die Nahrung zu. Im prinzip wäre so ein "Wesen" eine Art Roboter, mit einem eingebauten Interpreter für den genetischen Code.

Sowohl Aktoren als auch Sensoren benötigen beim Gebrauch Energie. So stellt sich die Frage, ob es z.B. sinvoll ist, viele Sensoren zu benutzen, die eine höhere Auflösung bringen, aber mehr Energie verbrauchen, oder ob man es besser in Kauf nimmt, auch mal an einer Nahrungsquelle vorbeizuschwimmen. Oder ob es sich lohnt, andere Zellen zu fressen, und so zwar deren ganzen Energievorrat zu bekommen, aber evtl. mehr Energie für die Jagd verbraucht hat, vor allem, wenn die andere Zelle eine Fluchttaktik entwickelt hat. Solche Strategien wären dann das Ergebnis der "Evolution".

Für das Steuerprogramm, den genetische Code also, der das Verhalten steuert, könnte man sich eine eigene kleine Programmiersprache mit ein paar wenigen Befehlen ausdenken, die nur durch ein paar logische Verknüpfungen Sensoren und Aktoren miteinander verbinden. Bei der Zellteilung z.B. könnten Kopierfehler im Programm auftreten (Mutationen), die das Programm entweder unbrauchbar machen oder mit etwas Glück verbessern. Wenn das so läuft, wie ich mir das vorstelle, entwickelt sich so mit der Zeit von selbst eine Art KI, die immer komplexere Verhaltensmuster hervorbringt.

Das böte auch den Vorteil, dass man immer wieder Einzeller mit einem neuen, selbstgeschriebenem Gencode einbringen könnte oder auch das Ergebnis verschiedenenr Evolutionen von unterschiedlichen Leuten gegeneinander antreten lassen könnte, indem man einfach den Steuercode überträgt.

Gruss
Skilltronic
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Elektronik und QB? www.skilltronics.de !

[marzec]

Hi,

die beschriebenen MEchanismen werden landläufig unter dem begriff artificial life zusammengefasst, neben diversen workgroups zum thema gibt es auch alife, ohne subscription wirst du die journals aber leider nicht bekommen.

googlen nach dem keyword artificial life sollte einiges an ergebnissen liefern. ohne was vermiesen zu wollen würd ich jedoch meinen das fb/qb für so ein projekt nicht besonders geeignet sind.
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Yagl - yet another gameprogramming library

[Eisbaer]

doch also in FB ist so etwas sicherlich möglich zu entwickeln,

Die Idee ist ja auch gut nur wie erstellt mann die KI ? Und wie verändert man diese im Spiel.

Also wir Haben Objekte im Spiel diese können Daten Austauschen aber wie bringt mann sie dazu so etwas zu tun oder in welcher Art sollen sie es tun ?

Und wie neue Wesen erschaffen, was muss dazu passieren das sie sich ändern ?
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[ebrady]

Also, um es mal etwas konkreter werden zu lassen, schreib ich mal, was ich mir jetzt grob vorstelle:

1. Welt umfasst einen kompletten Bildschirm, etwa 1024*768

2. Jede Zelle wird in einem Array abgespeichert mit Zeigern für:

- Grundtyp: begrenzt einige Werte und bestimmt, welche Aktionsmodule grundsätzlich möglich sind/ welche Mutationen möglich sind
- Stoffwechseltyp: bestimmt, wie die Zelle stoffwechselt, wobei verschiedene gleichzeitig möglich sein könnten -> jede Runde wird die zugehörige SUB aufgerufen
- Fortbewegungstyp: auf welche Art und Weise bewegt sich die Zelle fort? (unterschiedliche Routinen in SUBs, auch mit diversen KIs denkbar)
- evtl. sonstige Klassifizierungen für spezifische Routinen (?)
- "Lebensenergie" -> gibt die Wahrscheinlichkeit an, mit der die Zelle in dieser Runde stirbt, ist in Stoffwechselroutinen beeinflussbar
- maximale Lebensenergie -> "genetisch determinierter" Wert
- "Teilungsfähigkeit" -> gibt die Wahrscheinlichkeit an, mit der sich die Zelle in dieser Runde teilt, analog zu Lebensenergie
- maximale Teilungsfähigkeit
- diverse zusätzliche Variablen, die in den Stoffwechsel- und Bewegungsroutinen verwendet werden können (keine/halbe oder feste genetische Komponente möglich)
- Zellgröße (Makrophagen können z.B. nur wesentlich kleinere Zellen fressen)
- Zur Unterscheidung verschiedener Arten unterschiedliche Farbgebung (evtl. auch aus obigen nach bestimmten System berechenbar)

2. In einer Runde kommt eine Zelle nach der anderen zum "Zug", am Ende der Runde wird der Bildschirm per PSET gezeichnet.

3. Nahrungsressourcen (organisches Material u.a.) werden in Mengen einzelnen Pixeln zugeordnet, was farblich gekennzeichnet wird (dunklere Graustufen oder so?) und von toten Zellen oder als SW-Endprodukt-Ausscheidung hinterlassen.

4. "Atmosphäre" mit unterschiedlichen Volumenprozentanteilen SW-relevanter Gase, restliche Prozentanteile entsprechen unrelevanten Gasen (Dichte konstantbleibend). Eventuell auch pH-Wert? (wir befinden uns im Wasser *g*)

5. Bei jeder Zellteilung besteht die Möglichkeit, dass die Zelle mutiert. Dabei können kleinere Veränderungen zB bei der maximalen Lebensenergie möglich sein. Die Möglichkeit größerer Sprünge (SW/Fortbewegung) ist abhängig vom Typ der Mutterzelle.

6. Später besteht die Möglichkeit, dass sich Prokaryoten unter Symbiose zu Eukaryoten weiterentwickeln. Es wird also eine kleinere Zelle von einer größeren phagozytiert, wobei deren Membran aber nicht aufgelöst wird, sondern beide sozusagen zu einer fusionieren.
Bsp.: anaerober Prokaryot + aerober Prokaryot (fungiert als Mitochondrium) -> aerober Eukaryot (=Tierzelle)
und dann aerober Eukaryot + phototrophes Cyanobakterium (als Chloroplast) -> Pflanzenzelle

7. Ähhh..das war's glaube ich..vorerst!

Vielen Dank für die vielen tollen Antworten bisher!

[Skilltronic]

Hallo

Wie stellst du dir das mit dem Stoffwechsel vor? Dazu müsstest du ja eine komplette Chemie entwickeln, nach deren Regeln die verschiedenen Stoffe miteinander ragieren, Energie aufnehmen oder abgeben und dabei in neue Stoffe zerfallen bzw. neue Verbindungen eingehen. Wei Progger_x schon schrieb; müsstest du dazu fast schon auf die atomare Ebene runtergehen.

Ich denke aber, je weiter du bei sowas ins Detail gehst, um so komplizierter wird einerseits die Umsetzung, andererseits musst du letztendlich auch mehr Vorgaben machen und lenkst das Ganze in eine vorbestimmte Bahn. Das ist ja aber gerade nicht Sinn der Sache.

Die Gesetze der Evolution sind ja auf viele Bereiche anwendbar. Vielleicht sollte man sich von der Vorstellung lösen, dass sowas nur in einer Ursuppe möglich ist, in der Bedingungen wie auf der Erde vor ein paar Milliarden Jahren herrschen, sondern die Tatsache berücksichtigen, dass diese Evolution im Arbeitsspeicher eines Rechners stattfindet.

Darauf wollte ich mit meiner Evolution des Verhaltens hinaus. Letztendlich keine Zelle, sondern ein Programm, das bestimmte Aufgaben zu lösen hat, um seinen Fortbestand zu sichern. Beim Kopieren dieses Programms (Zellteilung) entstehen zufällige Fehle. Einzelne Bits ändern sich oder ganze Zeilen oder Codeabschnitte werden gelöscht oder verdoppelt etc. Sowas wäre auch in einer völlig abstrakten Umgebung möglich, ohne Bilder wie Nahrungsaufnahme oder das Fressen anderer Zellen usw. zu benutzen. Man könnte auch eine effektive Zinsrechnung zu einem evolutionären Vorteil machen. Das böte natürlich nicht viel fürs Auge, grundsätzlich denke ich aber je weniger Vorgaben du machst, um so überraschender werden die Ergebnisse ausfallen.

Gruss
Skilltronic
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[Eisbaer]

Ja aber die Interaktion der einzellen Zellen untereinander ist das Problem.

Wie sollen neue Entstehen ? Also Mutationen schön und gut aber wie diese Erzeugen ? Oder Entwickeln ? Besonders das es auch was bringt.

Es muss quasi ein bestimmtes DNA-Muster gleich bleiben damit weitere Zellteilung möglich ist aber welche Werte sind veränderbar und welche vererbbar ?

Das Leben ist zu Komplex um es Erfassen zu können.
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[MisterD]

naja das mit den mutationen kannste machen wie sonst auch - einfach zufällig irgendwas verändern (siehe wikipedia am besten dazu, da steht, was es alles für mutationsarten bei DNS gibt) und wenns hinterher nicht mehr funktioniert stirbts halt - macht doch nix?
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Edsger W. Dijkstra

[Skilltronic]

Hallo

[ebrady]

@skilltronic: An so etwas hab ich auch schonmal gedacht. Aber mal ehrlich: Im Endeffekt muss man auch dabei überlegen, wie der Mutations-Mechanismus sinnvolle Resultate erzeugen kann und somit auch diese teils vorausplanen. Wenn das Ganze arg zufällig ausgelegt ist, kann man ewig warten, bis was rauskommt oder kann es gar gleich vergessen. (Ich lasse mich aber auch gerne vom Gegenteil überzeugen..)
Jedenfalls habe ich keine Ahnung, wie ich an die Sache herangehen könnte.

Trotzdem könnte die Zellklumpen-Sache einen Reiz bekommen, nämlich aufgrund der Tatsache, dass zur Evolution nicht nur Mutation gehört, sondern auch Selektion. Es gibt wechselseitige Beziehungen zwischen Umwelt und Lebewesen untereinander.
Mal sehen.

[Mao]

Dann könnte man auch gleich Programme auf folgende Art entwickeln lassen:
Einfach einen 20-Zeiler Milliarden, immer verschiedene, Bytes in eine Datei schreiben. Irgendwann kommt vllt. mal ein Betriebssystem 'raus.
Meiner Meinung nach ist das Zufallsprinzip sinnlos, da...naja, man kann das nicht so direkt beschreiben...irgendwie.
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Eine handvoll Glück reicht nie für zwei.
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[frogger]

Hallo,
genau die gleiche Idee hatte schon jemand und hat sie auch umgesetzt.
Auf www.nevu.de kann man das Programm runterladen und es ist Opensource aber in PureBasic geschrieben.
Leider hat der Programmierer in die letzte Version einen Fehler eingebaut und deswegen läuft das Programm etwas langsam.

Hier ist der Thread zu NEVU im PureBasic Forum: http://www.purebasic.fr/german/viewtopic.php?t=6832&highlight=nevu

Damit ist es theoretisch möglich(!), dass sich nach einiger Zeit aus Einzeller Zweizeller entwickeln
und die "Tierchen" sich zu Gruppen zusammenschließen um so bessere Überlebenschancen zu bekommen.

[ebrady]

Wow! Das ist ja wirklich fast exakt dasselbe in grün (PureBasic).
Bleibt nur wieder zu sagen:
Egal was für einen Quatsch du programmieren willst, irgendjemand hat es unter Garantie schon vor dir getan!

[frogger]

trotzdem wäre es toll wenn es mehrere solche programme gäbe.
bin mal gespannt was aus diesem projekt wird,
werde es auf jedenfall weiter beobachten.