De start van het project

In 1993 ben ik gestart met digitale simulatie van leven op basis van Darwins evolutie-theorie ‘Survival of the fittest’. De bedoeling was om digitale beestjes te creëren die willekeurig -maar met een genetische aanleg voor een bepaalde richting- in een omgeving te laten bewegen waar willekeurig en onwillekeurig (een sinus) voedsel pakketjes zijn verstrooid. Hoe meer voedsel zij verzamelen des te succesvoller de beestjes waren. Mijn verwachting was dat er een generatie beestjes zouden ontwikkelen die puur en alleen de sinussen zouden lopen. Dit is maar deels gelukt. Er was meer overleving binnen de sinussen maar na een tijdje ‘verdwaalde’  de beestjes toch weer in een steeds armer wordende voedsel omgeving. Uiteindelijk verdween de hele populatie. Ze konden maar niet leren te bewegen in een perfecte sinus. Ik was hier teleurgesteld over en was onzeker of het nu een programmacode-fout was of de dat de theorie niet klopte. Einde project. Leuk idee en dat was het dan ook.

Jaren later (20) pakte ik het idee weer eens op met een aantal uitbreidingen:

• Ik gaf ze zicht (kennis); genetisch bepaald hoever dat gezichtsveld strekte
• Een samenwerkingsgen; de mate waarop de beestjes bereid zijn voedsel te delen.

Dit gaf mij een aantal inzichten en verbluffende uitkomsten; de beestjes gingen zich gedragen. En zo ontwikkelde ik (bijna onbewust) simulatie van gedrag.

Simulatie van gedrag is niet nieuw

Agent-Based Modeling (ABM) is een modelleertechniek waarbij besliseenheden, zogenaamde ‘agents’, worden geprogrammeerd met bepaalde eigenschappen en gedragsregels, met interactie tussen de agents. Hiermee kan het gedrag van individuele mensen en organisaties worden gesimuleerd, en bestudeerd onder verschillende omstandigheden (modelscenario’s).

Wat dat betreft heeft ABM grote raakvlakken met het experiment waar ik twintig jaar mee ben begonnen, zonder dat ik wist van het bestaan van ABM.

In dit essay wordt gedrag van digitale organisme in verschillende omstandigheden uitgewerkt.

Spelregels van het experiment

• We hebben digitale beestjes die in een omgeving bewegen
• In deze omgeving bevinden zich voedselpakketjes
• Deze voedselpakketjes zijn random verspreid, en in een niet random sinus patroon
• Binnen de sinussen bevindt zich het meeste voedsel
• Bij elke beweging die het beestje maakt, verliest het energie
• Stuit het op een voedselpakketje dan krijgt het energie
• Een cyclus bestaat uit 50 stappen
• Na een cyclus wordt bepaald
  • Te weinig energie; beestje gaat dood
  • Genoeg energie; beestje blijft leven
  • Meer dan genoeg energie; Beestje mag zich voortplanten
• De richting wordt random bepaald, maar elke richting heeft een voorkeurs-gewicht en is per beestje genetisch bepaald
• Bij de voortplanting wordt een mutatie geplaatst op de voorkeursrichting en eventueel zicht van het kindbeestje; eigenlijk het gen
• Per cyclus wordt er steeds minder voedsel uitgedeeld.

Er zijn vier varianten eigenschappen van de beestjes:

• Blinde beestjes die niet samenwerken
•  Ziende beestjes, beestjes weten waar het meeste voedsel is
• Beestjes die samenwerken (zij delen voedsel uit aan beestjes die op hun beurt ook voedsel uitdelen)
• Beestjes die samenwerken en zien.

Er wordt getoetst per situatie aan het aantal generaties waar binnen de beestjes kunnen overleven.

Zonder zicht, zonder samenwerking

Waarneming:

• Globale verspreiding
• Lichte neiging om op de sinussen te blijven
• Aantal generaties 1500 en daarna verdween de hele populatie

Beestjes lopen wat doelloos rond, overleven het beste binnen de sinussen, maar levert verder geen significant inzicht. Wel is het dat beestjes met een uitgesproken aanleg voor een bepaalde richting het best overleven.

Met zicht, zonder samenwerking

Waarneming:

• Concentratie beestjes op de sinussen
• In het begin een explosie van leven
• Aantal generaties 900 en daarna verdween de hele populatie

Het lijkt hierbij dat de beestjes aan hun succes ten onder zijn gegaan. Ik heb dat eerder beschreven in Simulatie geeft inzicht. Hierbij beschrijf ik o.a. ook wat concurrentie doet met de ontwikkeling van de vooruitgang.

Zonder zicht, met samenwerking

Waarneming:

• Globale verspreiding zonder explicite voorkeur voor de sinussen
• Aantal generaties 3000 en daarna verdween de hele populatie

Samenwerking schijnt dus te lonen. Er zijn veel meer generaties dan de variant zonder samenwerking. Er zijn dus ook veel meer generaties dan de variant met zicht. Opvallend is dat samenwerken beter is dan het hebben van informatie waar het meeste te halen is.

Met zicht, met samenwerking

Waarneming:

• Semi globale verspreiding
• Neiging om op de sinussen te blijven
• Aantal generaties >5000

Dit schijnt de ultieme combinatie te zijn. Sterk geholpen door het samenwerkinsgen.

Voorlopige conclusie

Variant	Generaties
Zonder zicht, zonder samenwerking	1.500
Met zicht, zonder samenwerking	900
Zonder zicht, met samenwerking	3.000
Met zicht, met samenwerking	>5.000

Samenwerking met kennis (=zicht) is de meest succesvolle combinatie. Kennis alleen en het acteren daarop is pure concurrentie die uiteindelijk leidt tot de ondergang. Iedereen wil namelijk putten uit de bron waar het meest te halen is; niet doen dus. Nu is er in dit experiment gedeeld met voedsel. Een volgend experiment zou kunnen zijn om niet direct voedsel te delen maar kennis te delen. Een aardig vervolg en een uitdaging om dit in te bouwen. Een andere uitbreiding zou kunnen zijn het inbouwen van intuïtie. En dat is pas een echte uitdaging.

Enfin, dit experiment krijgt nog een vervolg…