本頁只刊出中文翻譯與中文說明；英文原文請見下方原文連結。
原文連結
論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2025-03-05
摘要
複雜的適應性系統（例如生命）是如何從簡單的組成部分產生的？ 20 世紀 90 年代，Walter Fontana 和 Leo Buss 基於稱為 lambda 演算的正式計算模型，針對這個問題提出了一種新穎的建模方法。該模型展示了嵌入在巨大的可能性組合空間中的簡單規則如何能夠產生複雜的、動態穩定的組織，讓人想起生化反應網絡。在這裡，我們重新審視這個名為 AlChemy 的經典模型，該模型在過去 30 年來一直受到人們的研究。我們重現了原始結果，並使用當今可用的更強大的計算資源來研究這些結果的穩健性。我們的分析揭示了系統的幾個意想不到的特徵，展示了動態穩健性和脆弱性的令人驚訝的組合。具體來說，我們發現複雜、穩定的組織出現的頻率比之前預期的要高，這些組織對於崩潰成瑣碎的固定點具有魯棒性，但這些穩定的組織不能輕易地組合成更高階的實體。我們也研究了模型中使用的隨機產生器所扮演的角色，描述了兩個隨機表達式產生器產生的物件的初始分佈及其對結果的影響。最後，我們提供了一個建設性的證明，表明基於類型化 lambda 演算的模型擴展如何能夠模擬任何可能的化學反應網絡中任意狀態之間的轉換，從而表明 AlChemy 和化學反應網絡之間的具體聯繫。最後，我們討論了 AlChemy 在現代程式語言中自組織的可能應用以及生命起源的定量方法。