数学创世纪 人工生命的新科学

目录 3

丛书序 3

前言 3

第一篇 创世纪的新科学 3

1 人工生命的兴起 3

1.1 科学研究方法的新革命 4

1.2 人工生命的产生 6

1.3 人工生命的基本思想 8

1.4 人工生命研究的新进展 10

1.5 人工生命研究的意义 13

1.6 一些值得深思的问题 15

2 创造人工生命的方法论 18

2.1 综合的方法 18

2.2 从局部到整体 20

2.3 从简单到复杂 22

2.4 基于主体的计算机仿真 34

2.5 遗传算法与遗传编程 37

第二篇 电脑中的生存竞争 49

3 数字生命的创造 49

3.1 磁芯大战 49

3.2 计算机病毒和蠕虫 53

4.1 Tierra世界 58

4 数字生命的进化 58

4.2 Avida世界 75

4.3 阿米巴世界 79

4.4 Autolife模型 84

第三篇 群集与涌现 95

5 电脑中的群集行为 95

5.1 Boids的群集行为 96

5.2 Floy的飞行 103

5.3 群集行为的规律 108

5.4 广泛的应用 109

5.5 本章小结 111

6.1 白蚁的排序行为 113

6 蚂蚁的智慧 113

6.2 蚂蚁觅食 115

6.3 用遗传编程进化蚁群 128

6.4 蚂蚁的启示 131

7 人工社会 136

7.1 竞争与合作 137

7.2 人工社会：Sugarscape 143

7.3 人工股市 153

7.4 方兴未艾的人工社会研究热潮 158

8.1 经典人工智能研究及其遇到的问题 163

8 自主Agent和进化机器人 163

第四篇 人工生命 VS．人工智能 163

8.2 基于行为的自主Agent研究 165

8.3 基于神经网络的联结主义研究 174

8.4 进化机器人：虚拟和现实的结合 179

9 群集智能 183

9.1 人工生命模型的特点 183

9.2 蚂蚁算法 186

9.3 蚁群优化算法 190

9.4 粒子群优化算法 195

9.5 AER模型和N皇后问题 196

9.6 群集智能与数字图像处理 198

9.7 总结 202

10 认知的进化——分类器系统 205

10.1 分类器系统 207

10.2 水桶链算法 214

10.3 分类器系统小结 220

第五篇 计算主义 225

11 计算与计算理论 225

11.1 计算理论的产生 225

11.2 计算与计算模型 227

11.3 自然计算 235

11.4 通用图灵机与图灵停机问题 238

11.5 人工生命与计算理论 242

11.6 能否超越图灵计算 244

12 方格宇宙 247

12.1 细胞自动机 247

12.2 自我繁殖的逻辑 255

12.3 “生命游戏”与通用计算 260

12.4 信息动力学与混沌边缘的生命 264

13 计算主义 277

13.1 计算的本质 277

13.2 认知与计算 278

13.3 生命与计算 280

13.4 宇宙与计算 281

13.5 对一些反对意见的反驳 283

13.6 走向计算主义 284

14 人工生命是真实的生命吗 286

14.1 人工生命是真的生命吗 286

14.2 数字生命的实在论地位 293

15 进一步的探索 304

15.1 人工生命中的困难问题 304

15.2 21世纪的人工智能 306

15.3 自创生理论 308

15.4 自指 311

15.5 走向未来 312