<div>갑자기 생각나는것이 있는데 마침 시간도 있어서 메트렙으로 가상의 세계를 만들어 보았습니다.</div> <div>재미삼아 만들어본다는게 뜻하지 않게 1주일이나 걸렸네요. <br>그런데 정작 만든것은 코드 400줄 정도 밖에 안되는 (주석빼고, 코드 좀더 효율적으로 짜면 200줄이 않될지도) 간단한 세상입니다.  <br>이 세계의 기반은 1000x1000pixel의 에너지가 있는 땅이며, <br>땅 위에서의 그 에너지로 부터의 1x1pixel의 식물들이 있고, <br>마지막으로 1x1pixel의 동물들이 있습니다.<br>각각의 동물들에게는 에너지와 관련된 무작위의 이동성향이 부여됩니다.<br>동물은 그 성향을 바탕으로, 자기가 가지고 있는 에너지를 사용하여 다른 곳으로 이동하게 되며,<br>그러다가 식물을 만나게 되면 그 식물을 먹고 에너지를 모읍니다.<br>그러나 때로는 계속 식물을 만나지 못하면 그 동물은 에너지가 고갈되어 굶어 죽습니다.<br>반면에 돌아다니다가 다른 다른 동물을 만나게 되면 그 동물과 싸우게 됩니다.<br>이 싸움에서 승자는 에너지가 많은 쪽이며, 승자는 패자의 에너지를 흡수하며, 패자는 잡아 먹혀 죽습니다.<br>동물의 행동이 이런식으로 진행되다가 일정수준의 에너지를 확보한 동물은 자신과 동일한 이동성향을 가진 자손,<br>또는  자신과 동일한 성향에다가 추가된 pixel로 복잡성이 증가한 진화된(?) 자손을 번식할수 있습니다.<br>(아직 단성생식만이 존재하는 세상임, 양성생식은 추후에)<br>이렇게 해서세상을 작동시키면 결국 살아남는 동물이 있고 죽는 동물이 있을 것인데, <br>이런 헛짓거리를 시작하게된 동기이자 최종적으로 보고자하는 결과는 잘 진화를 해서 살아남는 놈들의  pixel모양 및 이동성향 정보입니다. <br>처음에 무작위의 1pixel로 시작된 동물이 어쩌다 잘 살아남게 되면 자신의 기존 정보와 함께 무작위의 방식으로 pixel수도 늘릴텐데<br>복잡성이 증가한 그pixel의 형태나 정보에서(처음 설정된 땅의 에너지 패턴에 의해 결정되는) 어떤 규칙을 볼수 있지는 않을까 하는 겁니다.  <br>한마디로,  이 가상 세계는 무작위에서 시작해서 무작위로 진행되는 과정에서 어쩌면 규칙이 발견될수 있지도 않을까해서 만들어 본 것입니다. </div> <div> </div> <div>1. 먼저 땅을 만듭니다.<br>땅의 크기는 1000x1000pixel로 설정하였습니다.<br>빨간색은 땅의 에너지 손실률을 나타냅니다.<br>빨간색이 진할수록 그 영역에서의 동물은 에너지 손실은 더 큽니다.<br>파랑색은 식물이 존재할 가능성을 나타냅니다.<br>파랑색이 진할수록 식물이 존재할 가능성이 큽니다.<br>초록색은 존재하는 식물이 가지고 있는 에너지의 양을 나타냅니다.<br>초록색이 진할수록 식물이 (존재한다면) 가지고 있는 에너지의 양이 큽니다.<br>이렇게 하여 그냥 순전히 임의로 설정된 것이기는 하지만 땅이 만들어 졌습니다.  </div> <div style="text-align:left;"><img style="border-bottom:medium none;border-left:medium none;border-top:medium none;border-right:medium none;" class="chimg_photo" alt="그림1.jpg" src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201408/14092746282DNj9yGpY7Ev.jpg" width="800" height="800"></div> <div> </div> <div> </div>2. 다음으로 식물을 만듭니다.<br>만들려는 세상에서의 주인공은 동물인지라 식물은 그냥 동물의 에너지 공급원 그 이상도 아니고 그 이하도 아닌걸로 설정하였습니다.<br>무작위값과 앞서 에너지와 관련된 땅의 설정으로 부터 10000여개 식물의 위치와, 보유 에너지의 크기(최대 1)를 설정하였습니다.<br>앞서의 에너지 소모정도를 나타낸 빨간색 땅 위에 식물의 분포를 가지고 있는 에너지의 크기가 반영된 하얀 점으로 표시하였습니다.<br>이 세상에서는 식물이 동물에게 먹히면 먹힌 숫자 만큼의식물이 곧바로 다시 만들어지게 되여 총식물의 수는 언제나 10000개로 유지됩니다.<br>이런 세상에서의 동물은 가능한 에너지 소모는 적고, 식물이 많이 있을 법한, <br>그리고 에너지가 큰 식물이 있을 법한 위치(왼쪽 상단이나 모서리쪽)로 이동해야 오래 살아남을수 있겠죠. <div> </div> <div style="text-align:left;"><img style="border-bottom:medium none;border-left:medium none;border-top:medium none;border-right:medium none;" class="chimg_photo" alt="그림2.jpg" src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201408/1409274654cL4Nt9DnJs2RWKUxepM6XXUe.jpg" width="800" height="800"></div> <div> </div> <div>3. 마지막으로 동물을 만듭니다.<br>동물에게는 설정해야 하는 것이 너무나 많겠지만 최소한으로 만들었습니다.<br>첫번째는 시작위치, 두번째는 에너지 보유량(red), 세번째는 이동의 무작위률(blue), 마지막은 이동성향(green)입니다.<br>이동성향은 다시 나눠지며, 이동반경, 에너지소모 큰영역회피성, 에너지분포큰영역추구성, 큰에너지획득영역추구성입니다.<br>최종적인 이동방향과 거리는 이동성향과 무작위 이동성이 반영되어 결정됩니다.<br>모든 설정값들은 무작위로 부여되었으며 10개정도로 만들어 보겠습니다. <br>에너지 소모정도를 밝기 정도로 표시한 땅위에 동물은 rgb 색깔 pixel로 뿌렸는데 잘 안보여서 그림은 생략. <br>한번이동하는데는 일정 에너지가 들고, 도착한 영역의 에너지소모율에 따라서 에너지가 뺏깁니다.<br>그렇게 하여 도착한 곳에서 식물을 만나게 되면 그 식물이 먹게 되고, 그 식물이 가지고 있는 양만큼의 에너지를 보충받게 됩니다.<br>동물에게는 한계 수명같은것은 설정하지 않았지만, 계속 식물은 못만나면 에너지가 계속 줄어들어 결국 그 동물은 굶어 죽게 됩니다.</div> <div> </div>4. 여기까지의 기본적인 설정들을 바탕으로 시물레이션 해보았습니다.<br>세상은 한 1000년으로 설정하겠습니다. <br>그 결과 최종 동물 이동경로를 그린것이 다음과 같습니다.<br>pixel이 작아서 잘 안보이지만 (여기서는 더 안보이네요;;) 살아남은 놈은 빨간색으로, 죽은 놈은 회색으로 표시하였습니다.<br>예상했던데로 모서리쪽으로 동물들이 이동하였네요. <div> </div> <div style="text-align:left;"><img style="border-bottom:medium none;border-left:medium none;border-top:medium none;border-right:medium none;" class="chimg_photo" alt="그림4.jpg" src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201408/1409274700a5mIpJBwnIqJ9XVETucAapdu4Yu1.jpg" width="800" height="800"></div> <div> </div> <div> </div> <div>5. 시물레이션 결과 개체들의 특성을 살펴본 그래프입니다.<br>아래 그림1은 시간이 지남(x축)에 따른 개체수(y축)를 표시한 그래프입니다.<br>파랑색선은 생존개체수이고, 녹색선은 누적된 굶어죽은 개체수입니다. <br>생존 개체수는 처음에 10개로 시작하여 점점 줄어들다가 최종 1000년에는 4개가 되었네요.<br>그러니까 1000년이 흐르는 동안 4마리가 살아남고 나머지 6마리는 굶어 죽었습니다.<br>아래 그림 2는 각 개체별(x축)로 에너지 상태(y축)를 살펴본 것입니다.<br>빨간색은 에너지 값을, 파란색은 먹은 식물 개수를 표시한 것입니다.<br>가장 많이 식물을 먹은 놈은 5번 (10개)인데 가장 에너지가 많은 놈은 4번(~8)이네요.<br>1번은 식물을 하나를 먹고도 죽었고, 하나도 식물을 못 먹은 놈들은 모두 죽었네요. <br>당연한 이야기지만 이것은 무작위로 시작해서 무작위로 진행되기 때문에 결과는 할때마다 다릅니다. </div> <div style="text-align:left;"><img style="border-bottom:medium none;border-left:medium none;border-top:medium none;border-right:medium none;" alt="그림19.jpg" src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201408/1409274815ntL5p1aaVzsZet.jpg" width="681" height="1127"></div> <div> </div> <div>6. 이제 동물들에게 약육강식의 원칙을 적용해보겠습니다.<br>그러니까 동물들이 서로 이동하다가 만약 다른 동물과 만나게 되면 둘이 싸움을 붙이는 것이죠. <br>전투력은 그냥 간단히 에너지 크기로 설정하였습니다.<br>그러니까 둘중 에너지가 큰 놈이 살아남고, 에너지가 작은놈은 큰놈에게 잡아먹힙니다.<br>싸움에서 이긴 에너지가 큰놈은 싸움에서 진 잡아먹은 놈의 에너지까지 받아 먹게 됩니다.<br>이렇게 한 후 시물레이션을 해보면 다음과 같습니다.<br>이번에는 잡아먹히는 놈들이 생기기 때문에 그것을 감안하여 동물 개체수를 2배로 늘려서 20개로 하였습니다.<br>마찬가지로 살아남은 놈은 빨간색으로 죽은 놈은 흰색으로 표시하였습니다.<br>시작 개체수가 많아서 그런지 아까보다는 좀더 점들이 많아 보이네요.</div> <div style="text-align:left;"><img style="border-bottom:medium none;border-left:medium none;border-top:medium none;border-right:medium none;" class="chimg_photo" alt="그림9.jpg" src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201408/1409274860YJs2nmbGGlkMiWjnw.jpg" width="800" height="800"></div> <div style="text-align:left;"> </div> <div style="text-align:left;">7. 약육강식이 적용된 세상에 대한 시물레이션 특성을 살펴본 그래프 입니다.<br>아래 그림1은 시간이 지남(x축)에 따른 개체수(y축)를 표시한 그래프입니다.<br>파랑색은 생존개체수, 녹색은 굶어죽은 개체수, 빨간색은 잡혀먹은 개체수입니다.<br>시간이 지나면서 굶어 죽는 놈이 생기고, 좀더 지나니까 잡혀먹는 놈도 생기는 것이 확인이 되네요.<br>이 시물레이션에서의 최종 생존개체는 6마리.<br>아래 그림 2는 각 개체별(x축)로 에너지 상태(y축)의 값을 살펴본 것입니다.<br>빨간색은 에너지 값을, 파란색은 먹은 식물 개수를, 녹색은 먹은  개수의 상대적인 값으로 표시하였습니다. <br>대략 식물을 많이 찾아먹고, 동물을 많이 잡아먹은 놈들이 살아남은듯 한데<br>15번이나 20개체 처럼 그렇게 해도 살아남지 못하는 경우도 있네요. </div> <div style="text-align:left;"> <div style="text-align:left;"><img style="border-bottom:medium none;border-left:medium none;border-top:medium none;border-right:medium none;" alt="그림20.jpg" src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201408/14092749163hO3ZRdNKE7.jpg" width="681" height="1127"></div> <div style="text-align:left;"> </div> <div style="text-align:left;">8. 이제 동물들에게 번식능력까지 부여해 보겠습니다.<br>일정 수준의 에너지를 확보한 동물에게 번식기회를 주었습니다.<br>새로운 개체는 모개체의 복제판으로 모개체와 탄생 위치를 제외하고 완전히 동일한 움직임성향을 가지게 됩니다. <br>단성생식임에도 불구하고 동물에게 이 번식능력을 부여하는데 설정해야 하는것도 신경써야하는 것도 너무 많아서 꽤나 힘들었습니다.<br> 하물며 양성생식은 또 얼마나 복잡할까 해서 그것은 일단 보류상태입니다.<br>번식능력을 부여하여 시물레이션을 하니 초기값에 따라서 총 개체수가 기하급수적으로 늘어나거서 또는 탄생개체수가 없게되는 상황이 있어서<br>초기상태를 설정하는데 약간의 어려움이 있었습니다. <br>이전까지와는 달리 개체수의 패턴은 조금의 차이에 의해  완전히 뒤바뀌기도 해서 전혀 예측할수가 없네요. <br>유지되는 식물개체수나 새로운 개체 시작 지점에 영향을 많이 받는듯 합니다.<br>유지식물개체수를 3000으로 줄여서 시물레이션 한 결과입니다.<br>재대로 한것인지는 모르겠지만 결과가 의외로 별로 재미가 없네요. </div> <div style="text-align:left;">탄생개체는 다른 색깔로 표시를 하면 좀 재미있을 법 한데 귀찮아서 신경 못썻네요.</div> <div style="text-align:left;"><img style="border-bottom:medium none;border-left:medium none;border-top:medium none;border-right:medium none;" class="chimg_photo" alt="그림12.jpg" src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201408/1409275022txK4ATk4m1UQ.jpg" width="800" height="800"></div> <div style="text-align:left;"> </div><br>9. 번식능력까지 부여된 세상에 대한 시물레이션 특성을 살펴본 그래프 입니다.<br>아래 그림1은 시간이 지남(x축)에 따른 개체수(y축)를 표시한 그래프입니다.<br>파랑색은 생존개체수, 녹색은 굶어죽은 개체수, 빨간색은 잡혀먹은 개체수, 마지막으로 cyan 색은 탄생개체수입니다.<br>이 그래프로 보건데 개체는 느닺없이 발생하기도 하는듯 하고, 설정환경에서 발생한 개체 대부분은 얼마 안가서 다른 개체에게 잡혀 먹히는듯 하네요. <br>이 시물레이션에서의 개체수는 20에서 시작해서 최대 47까지 늘었다가 최종적으로 4마리로 마무리 됩니다.<br>아래 2번 그림은 총 113개 탄생개체를 세대별로 표시한 것입니다.<br>세로축은 개체번호이고, 가로축은 세대손이며 개체수는 색깔로 표시되었습니다.<br>결론적으로 처음에 시작된 총 20개의 개체중에 새로운 개체를 탄생시킨 개체는 1번과 4번 뿐입니다.<br>1번이 혼자 30개의 자식을 만들었고, 그 30개의 개체에서 총 3개의 자식, 또는 1번의 손자가 만들어 졌습니다.<br>4번은 혼자 63개의 개체를 만들었고,  4번의 손자가 16마리, 4번의 증손자가 1마리입니다. <br>번식능력이 부여되면서 결과를 별로 예측할수가 없어서 이것이 맞는 결과인지를 솔직히 확신할수가 없네요. <div style="text-align:left;"> <div style="text-align:left;"><img style="border-bottom:medium none;border-left:medium none;border-top:medium none;border-right:medium none;" alt="그림21.jpg" src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201408/1409275162vXMdQnHpB1YxIj3IdigN9d.jpg" width="764" height="1127"></div> <div style="text-align:left;"> </div> <div style="text-align:left;">10. 마지막으로 동물들에게 진화능력까지 부여해 보았습니다.<br>사실 지금까지중에서도 가장 복잡하고 까다롭고 불확실한 단계입니다.<br>번식한 개체에게 특정수준의 에너지가 남게되면 자신보다 pixel 개수가 1개 더 많은 자손을 번식할 수있습니다.<br>multipixel을 가진 탄생한 자손개체는 모개체와 동일한 정보를 가진 pixel과 함께 추가로 1pixel을 더 가지게 됩니다.   <br>이런식으로 해서 진행한다면 경우에 따라서는 수개, 수십개의 pixel을 가진 복잡성의 동물이 생길수가 있게 됩니다.<br>이런 과정을 '일종의' 진화로 봐도 무방할까 합니다.  <br>아쉽게도 데이터 생성 코드가 비효율적으로 짜서 계속 메모리 뻑이 나서 세상을 500년으로 줄여서 했으며<br>몇번의 시물레이션 끝에 얻은 진화개체가 있는 결과는 다음과 같으며 역시 이전과 별반 다를바 없습니다.</div> <div style="text-align:left;"><img style="border-bottom:medium none;border-left:medium none;border-top:medium none;border-right:medium none;" class="chimg_photo" alt="그림15.jpg" src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201408/1409275201DU31T1AthYRMsUWZV9UrHBn9GNlZ4qF2.jpg" width="800" height="800"></div> <div style="text-align:left;"> </div> <div style="text-align:left;">11. 마지막 진화능력까지 부여된 세상에 대한 시물레이션 특성을 살펴본 그래프 입니다.<br>아래 그림1은 시간이 지남(x축)에 따른 개체수(y축)를 표시한 그래프입니다.<br>파랑색은 생존개체수, 녹색은 누적 굶어죽은 개체수, 빨간색은 누적 잡혀먹은 개체수, cyan 색은 누적 탄생개체수이며, <br>마지막으로 검정색이 누적 multipixel 개체수 입니다.<br>아래 그림2는 총 55개의 발생개체를 세대별로 표시한 것입니다.<br>자손은 11번 개체와 14번 개체뿐이고 나머지는 자손이 없습니다.<br>11번 개체의 자식은 21마리이고 손자식은 27마리이고 증손자식은 3마리이며,<br>14번 개체의 자식은 1마리이고 손자식은 3마리입니다.<br>확인결과 multipixel을 가진 진화개체는 11번 개체의 17번째 손자식과 27번째의 손자식 딱 2개 생겼으며 <br>그나마도 pixel개수가 2개이며, 끝까지 살아남지도 못했네요.;;</div> <div style="text-align:left;"> <div style="text-align:left;"> <div style="text-align:left;"><img style="border-bottom:medium none;border-left:medium none;border-top:medium none;border-right:medium none;" alt="그림23.jpg" src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201408/14092753379oyMeNnsljCv.jpg" width="717" height="1127"></div> <div style="text-align:left;"> </div> <div style="text-align:left;">여기까지입니다.<br>아쉽게도 아직 기대한 것을 보지 못했네요.<br>기대하는 것을 보려면 500년이 아니라 500만년은 되어야 할 것 같은데 참 곤란하네요. <br>디버깅과 데이터 생성 코드 부터 수정하고, 양성생식 만들고, 연산과정 줄이는 작업과, 결과 검증작업이 남았습니다.<br>이걸 가지고 땅도 바꿔보고, 초기값도 바꿔 보고, 세상을 좀더 정교화 하기도해서 처음에 의도했던 것을 보게 되었으면 좋겠네요.</div></div></div> <div style="text-align:left;"> </div> <div style="text-align:left;"> </div></div></div>