虛擬生物

虛擬生物

創建人造生命

概述

你就是弗蘭肯斯坦（Frankenstein）博士（譯者注：弗蘭肯斯坦是歐美文化中著名的科學怪人形象，有著不死之身），你的任務就是創造新的生命——有情感的高級生物、移動的羊群或蜂群、人工智能生物、新的植物甚至是新的生態圈。你需要用算法生成自己想象中的生物，并設計它的行為方式——這種生物如何睡覺、如何繁殖、如何死亡，如何自相殘殺？想象一下你所設計的生物種群，種群中的個體會是怎樣的關系？個體之間是相互排斥還是相互吸引？你所創造的生物如何適應周邊的生態環境，又受到哪些環境的限制？

仔細想一想，如何讓你所創造的生物和某種隱喻、評論或者人類的真實需求相聯系，讓它成為某種文化符號。

學習目標

● 研究、討論和編寫各類函數，用來模擬不同的生物動作。

● 使用面向對象的編程方法設計和開發虛擬生物程序。

● 編程實現生物間的交互。

引申

● 構造一個生態系統，至少包含一對相愛相殺的生物，如獵物/掠食者、共生生物等。

● 編程設計你的生物，讓生物的外表和其行為相互關聯。比如，想象一下阿米巴蟲的偽足，它既決定了阿米巴蟲的身體形態，也決定了阿米巴蟲的運動方向。嘗試利用可能的粒子運動、布娃娃物理系統（譯者注：三維動畫里面所使用的物理引擎動畫方式）或者增強學習系統（譯者注：人工智能中一種重要的信息處理方式），來設計你想象中的生物的身體形態。

● 編寫面向對象的代碼，把你設計的生物進行封裝。如果你的同學遵守了相同的設計協議（吃、睡覺、覓食等），那就能互相交換各自的代碼，實現至少包含兩種動物的生態系統。引申代碼可以使用GitHub之類的版本控制工具進行協作，從而嘗試軟件開發的線上協作，并學會正確注釋代碼。

● 把你設計的數字生態系統做成增強現實，投影到某個特定的投影表面。能讓你設計的生物和你選擇的真實物理環境產生互動嗎？

按語

正如皮格馬利翁、魔像、弗蘭肯斯坦等故事中所描述的一樣，人類從骨子里就有神的欲望——創造生命。這種人類的本能沖動，已經在各種機器人的歷史中得到了驗證。日本有“機關人偶”，歐洲則有Turriano的“祈禱僧侶”（約公元1560年）、Vaucanson的“嚼食的鴨子”（公元1738年）等自動機器?，F在有了計算機，可以用計算機程序模擬生命系統及其行為和交互活動，構造出多智能體系統。很多模擬生命的系統運用了簡單的規則，設計出大量的生命體，結果會出現涌現現象，比如出現自規范、表觀智能和群體協作等特征（譯者注：涌現是系統科學中的概念，主要強調某個復雜系統表現出了其組成各體完全不曾出現的新特性）。

不論你所使用的媒介是硬件還是軟件，人造生命的目標就是要讓人感到鮮活，這是個系統工程。創造虛擬生物不是“設計角色”，設計角色更多關注的是視覺呈現效果，而創造生物則要求你關注虛擬生物在環境中的反應，以及它的各種動態行為。在教學過程中，教師需要反復強調，生命的外在形態可以極度簡化，甚至可以用幾個矩形表示，但其生命活動依然鮮活動人。學生需要把重點放在生命的生活方式上。

沒有故事的生命是蒼白的——自身沒有價值，對他人也沒有價值。生命在與其他生命和環境的互動中有了故事，有了個性，生命才有了價值。如果生物能夠對外界刺激或主體做出反應，比如能夠與觀眾產生交互，那么就能撫慰人類孤獨的心靈，成為Tamagotchi（電子寵物雞）之類的電子寵物，柔弱乖巧，人見人愛。這種反饋機制還有可能以出乎意料的方式，形成一個新的生態系統。

相關項目

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