虚拟生物

虚拟生物

创建人造生命

概述

你就是弗兰肯斯坦（Frankenstein）博士（译者注：弗兰肯斯坦是欧美文化中著名的科学怪人形象，有着不死之身），你的任务就是创造新的生命——有情感的高级生物、移动的羊群或蜂群、人工智能生物、新的植物甚至是新的生态圈。你需要用算法生成自己想象中的生物，并设计它的行为方式——这种生物如何睡觉、如何繁殖、如何死亡，如何自相残杀？想象一下你所设计的生物种群，种群中的个体会是怎样的关系？个体之间是相互排斥还是相互吸引？你所创造的生物如何适应周边的生态环境，又受到哪些环境的限制？

仔细想一想，如何让你所创造的生物和某种隐喻、评论或者人类的真实需求相联系，让它成为某种文化符号。

学习目标

● 研究、讨论和编写各类函数，用来模拟不同的生物动作。

● 使用面向对象的编程方法设计和开发虚拟生物程序。

● 编程实现生物间的交互。

引申

● 构造一个生态系统，至少包含一对相爱相杀的生物，如猎物/掠食者、共生生物等。

● 编程设计你的生物，让生物的外表和其行为相互关联。比如，想象一下阿米巴虫的伪足，它既决定了阿米巴虫的身体形态，也决定了阿米巴虫的运动方向。尝试利用可能的粒子运动、布娃娃物理系统（译者注：三维动画里面所使用的物理引擎动画方式）或者增强学习系统（译者注：人工智能中一种重要的信息处理方式），来设计你想象中的生物的身体形态。

● 编写面向对象的代码，把你设计的生物进行封装。如果你的同学遵守了相同的设计协议（吃、睡觉、觅食等），那就能互相交换各自的代码，实现至少包含两种动物的生态系统。 引申代码可以使用GitHub之类的版本控制工具进行协作，从而尝试软件开发的线上协作，并学会正确注释代码。

● 把你设计的数字生态系统做成增强现实，投影到某个特定的投影表面。能让你设计的生物和你选择的真实物理环境产生互动吗？

按语

正如皮格马利翁、魔像、弗兰肯斯坦等故事中所描述的一样，人类从骨子里就有神的欲望——创造生命。这种人类的本能冲动，已经在各种机器人的历史中得到了验证。日本有“机关人偶”，欧洲则有Turriano的“祈祷僧侣”（约公元1560年）、Vaucanson的“嚼食的鸭子”（公元1738年）等自动机器。现在有了计算机，可以用计算机程序模拟生命系统及其行为和交互活动，构造出多智能体系统。很多模拟生命的系统运用了简单的规则，设计出大量的生命体，结果会出现 涌现 现象，比如出现自规范、表观智能和群体协作等特征（译者注：涌现是系统科学中的概念，主要强调某个复杂系统表现出了其组成各体完全不曾出现的新特性）。

不论你所使用的媒介是硬件还是软件，人造生命的目标就是要让人感到 鲜活 ，这是个系统工程。创造虚拟生物不是“设计角色”，设计角色更多关注的是视觉呈现效果，而创造生物则要求你关注虚拟生物在环境中的反应，以及它的各种动态行为。在教学过程中，教师需要反复强调，生命的外在形态可以极度简化，甚至可以用几个矩形表示，但其生命活动依然鲜活动人。学生需要把重点放在生命的生活方式上。

没有故事的生命是苍白的——自身没有价值，对他人也没有价值。生命在与其他生命和环境的互动中有了故事，有了个性，生命才有了价值。如果生物能够对外界刺激或主体做出反应，比如能够与观众产生交互，那么就能抚慰人类孤独的心灵，成为Tamagotchi（电子宠物鸡）之类的电子宠物，柔弱乖巧，人见人爱。这种反馈机制还有可能以出乎意料的方式，形成一个新的生态系统。

相关项目

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Ulrike Gabriel, Terrain 01 , 1993, photoresponsive robotic installation.

Alexandra Daisy Ginsberg. The Substitute , 2019, video installation and animation.

Edward Ihnatowicz, Senster , 1970, interactive robotic sculpture.

William Latham, Mutator C , 1993, generated 3D renderings.

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参考文献

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