Shape Preservation and Regeneration of Evolved Simulated Or...

Shape Preservation and Regeneration of Evolved Simulated Organisms using Artificial Ontogeny

bachelorsthesis
Die Simulation von Regenerationsfähikeiten kann helfen, natürliche Systeme besser zu verstehen und solche Fähigkeiten in zukünftige, autonomere und robustere Maschinen und Roboter zu integrieren. Eine Sammlung von Werkzeugen wurde implementiert, die (a) Genome parst, (b) einfache Organismen entwickelt und (c) Methoden der Evolution anwendet. Mit der Werkzeugsammlung werden Organismen evolviert, die ihre Form halten und verletzte Teile regenerieren können. Statistiken über die Evolution, den Entwicklungsprozess und die genetischen Regulatorennetzwerke der Organismen werden unter verschiedenen Startbedingungen und mit zufälligen Genomen verglichen. Längere Genome können ihre Form besser halten, aber es wurden keine signifikanten Unterschiede betreffend Zyklizität und Motif-Verteilung zwischen erfolgreichen Organismen und zufälligen Genomen gefunden. Hingegen neigen sich regenerierende Organismen dazu, emergente Zelldifferenzierung zu zeigen.
Raphael Blatter
Simulating regeneration may help to better understand natural systems and to include such capabilities in future, more autonomous and robust machines and robots. A framework of tools to simulate Artificial Ontogeny, including (a) the parsing of the genome, (b) the development of simple organisms and (c) their evolution has been implemented. The framework gets applied to evolve organisms that can preserve their shape and regenerate injured parts. Statistics about their evolution, their development and their genetic regulatory networks are compared between different initial conditions and random genomes. Longer genomes are better able to keep their shape, but no significant differences were found in cyclicity and motif distribution between successful organisms and random genomes. However, regenerating organisms tend to show emergent cell differentiation.
Shape Preservation and Regeneration of Evolved Simulated Organisms using Artificial Ontogeny
2008
Zurich, Switzerland
November
University of Zurich
ailab