vmc-pet 実験記録3 — Lenia の体に表情を増やせるか

vmc-pet は、見た目のための絵を持たず、Lenia の場の状態をそのまま体として見せる電子ペットです。 そのため、気持ちを伝える手段は体の変化に限られ、いまは 色（色素）・動きの速さ（テンポ）・身じろぎ の3つしかありません。 しかも速さの違いは「活発さの強弱」でしかなく、「待っている」を「元気」と別物に見せることはできませんでした（いまは色が担っています）。

この記事は、体に表情の軸を増やせないかを試した実験の記録です。 結論を先に書くと、今回の範囲では増やせませんでした。 見た目がはっきり変わる変化はどれも一方通行で、元に戻れる変化は活発さの強弱にとどまりました。

実験記録2 で取り込んだ Glaberish では、成長関数が「生まれる関数」と「生き残る関数」に分かれます。 生き残る関数は体の内側（値の大きいセル）にだけ効くので、活発さとは質の違う見た目を作れるかもしれない、と考えました。

4種の生き物で、生き残る関数の中心と幅を少しずつ動かし、崩壊しないか、見た目が変わるか、戻せば元の姿に戻るかを測りました。

（行は上から O2u・OG2g・S1s・2S1v。列は左から、そのまま・戻れた条件・見た目が変わった条件・それを元に戻した後）

「戻す」だけでは戻らなくても、逆向きのきっかけを与えれば戻るかもしれません。 止まったドーナツ形の S1s と歯車形の 2S1v に、次のきっかけを与えました。

最後の案は、「直接帰らず、ほかの生き物を経由したら戻れないか」という発想で試したものです。 O2u・OG2g・S1s は、成長関数の中心と幅だけが違う生き物なので、パラメータを動かせばほかの生き物を経由する道になります。

（上3行が S1s、下3行が 2S1v。列は元の姿・移った姿・経由中・戻した後）

どのきっかけでも、元の姿には1回も戻りませんでした。 面白かったのは、S1s が OG2g のパラメータを経由すると、ドーナツ形が細い輪になって動き出したことです。 それでも S1s のパラメータに戻すと、またドーナツ形に落ち着いて止まりました。

止まった形は、実際のクリックの3倍の強さで押しても崩れず、動き出しもしませんでした。 「死ににくいが、変形しない」硬い体です。

S1s のパラメータのもとでは、どこを通ってきてもドーナツ形に落ち着きます。 そこで、「滑る S1s は決まった初期パターンからだけ現れる谷の狭い形で、ドーナツ形はどこからでも流れ込む谷の深い形なのでは」と考え、いろいろな初期状態から育ててみました。

仮説は外れました。 S1s の規則は、S1s に近い形以外をすぐに消してしまいます（総量をそろえても 7〜82 ステップで崩壊）。 ドーナツ形は、どこからでも流れ込む形ではなく、滑る体をパラメータで変形させたときに行き着く形でした。

ここまでで、ほしい体は「刺激に強い」体ではないと整理できました。 ほしいのは 刺激で変形しても死なず、元に戻り、その変形が見て分かる大きさ の体です。 硬いだけの体が選ばれないように、評価を足切りと最大化に分けました。

O2u・OG2g・S1s と同じカーネルのまま、成長関数の中心と幅の格子 143 点を、3種から出発してそれぞれ探しました。

途中で、評価の側の誤りを2つ見つけて直しています。

既存の生き物より大きく柔軟な体は、この範囲にはいませんでした。 合格した動く体は出荷している生き物とほぼ同じ見た目で、差の中身も主に速さの変化でした。 そして、見た目の差が大きい候補ほど元に戻れない、というぶつかり合いが探索の中にもそのまま出ました。 合格の多くは止まった硬い体で、3つの性質だけで評価すると硬い体が合格してしまうことも分かりました。

Lenia は Bert Chan 氏の Lenia（MIT License）、Glaberish は Q. Tyrell Davis 氏と Josh Bongard 氏の研究と、その実装 yuca（MIT License）に基づいています。