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GCF-Board » Wissenschaft » evolution - Artificial Life Project » Threadansicht

Autor Thread - Seiten: -1- [ 2 ]
000
07.03.2003, 22:52 Uhr
Du-Nu
2nd GCF-Admin
Foren Geselle


Moin,

wie einige von euch bestimmt schon mitbekommen haben, hat der GCF ein Projekt namens evolution gestartet, mit dem wir versuchen, Evolutionsvorgänge mit Hilfe von sich selbst reproduzierenden und verändernden Würmern am PC zu simulieren.
Mehr Infos zu dem Projekt findet ihr auf

http://www.gcf.de/evolution/

Wie auf der Page beschrieben, haben wir schon einige Zivilisationen für kurze Zeit leben lassen, und haben erste Erkenntnisse.

Ich lass das jetzt mal so stehen, die Diskussion der Technik, der Idee, der Umsetzung und der ersten Erkenntnisse ist natürlich erwünscht ;-))

Grüße,

Du-Ne
--
Wer im Geringsten treu ist, der ist auch im Großen treu; und wer im Geringsten ungerecht ist, der ist auch im Großen ungerecht. (Lk 16, 10)
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001
08.03.2003, 13:07 Uhr
thodi
Moderator
Foren Champion


Ich würde ja genre diskutieren, aber ich kann weder gescheite Dokumentation über die Technik, noch über die Umsetzung oder die ersten Erkenntnisse finden :-)

Edit: Ihr solltet übrigens die Hintergrundfarbe auf weiß stellen, wenn sie denn weiß sein soll.
--
Don't listen to him, he's from Barcelona.

Dieser Post wurde am 08.03.2003 um 13:08 Uhr von thodi editiert.
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002
08.03.2003, 16:21 Uhr
Du-Nu
2nd GCF-Admin
Foren Geselle


Hehe,

das wird alles noch kommen... Allerdings wollten wir zuerst noch nen kleinen Testlauf machen.

Aber einige Infos gibt's ja doch schon, jeder sollte wissen worum es sich dreht ;-)

ps. bgcolor hab ich gerade gesetzt, danke für den Hinweis

Grüße,

Du-Ne
--
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003
09.03.2003, 00:54 Uhr
MegaVolt

Foren Geselle


Ich war mal bei einem Bionik-Kongress, auf dem ein bekannter Automobilhersteller eines Software vorgestellt hat, die Mithilfe der Evolutionstheorie Teile wie z. B. Achsschenkel in Bezug auf Gewichts und Belastungen optimiert hat.
Beim ersten Versuch wurde der von Ingenieuren optimierte Achsschenkel als Staat eingegeben. Beim zweiten Versuch wurden Randbedingungen gegeben.
In beiden Fällen " wuchs " ein Gebilde, das mehr an irgend einen Knochen von einem exotischen Tier erinnerte.
Interessant war: wenn man den Achsschenkel weiter mutieren ließ (einige Evolutions Stufen passierte gar nichts mehr) kollabierte das komplette Gebilde irgendwann. Selbst nach mehr als 10.000 Evolutions Stufen danach hatte Achsschenkel nicht mehr die optimierte Form angenommen.
War schon beeindrucken zu sehen!

Nur was habt ihr für Randbedingungen für EUER Prog genommen?
Nach welchen "Logikregeln" mutieren die Würmer? Also wonach streben sie? Was ist schlecht und was ist gut für die Würmer? Und welche Regeln habt ihr ihnen gegeben?
Oder mutieren Sie wirklich nur rein zufällig ohne jeglichen Hintergrund, und " entscheiden " hinterher ob das gut war oder nicht???
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004
09.03.2003, 03:07 Uhr
Du-Nu
2nd GCF-Admin
Foren Geselle


Moin Megavolt,

wir setzen unserem Wurm bestimmte Rahmenbedingungen. Eigentlich vorallem eine, denn es dürfen nur eine bestimmte Anzahl Würmer gleichzeitig leben.
Dadurch entsteht natürlich eine Art Konkurrenzverhalten, und die Wurm-Species, die es schafft, diese begrenzten Ressourcen gut für sich zu nutzen, wird sich durchsetzen.
Durch dieses Modell sind wir auch schon auf ein Problem gestoßen. Innerhalb weniger Minuten setzten sich Würmer durch, die ihre Veränderungs-Prozedur praktisch ausschalten, sich also nur noch klonen, ohne sich dabei zu verändern. Auf kurze Sicht bringt das ihnen einen evolutiven Vorteil, weil sie unverändert stabil bleiben, und nicht jeder zweite Wurm so verändert ist, dass er nicht lebensfähig ist.
Mit anderen Worten war also die erste evolutive Amtshandlung unseres Wurmes, sich so zu entwickeln, dass eine Weiterentwicklung ausgeschlossen ist. Glanzleistung *g*
Immerhin ein erstes Ergebnis, und Matrex und ich werden uns bald den Source vorknöpfen und schauen, wie man die Veränderungen doppelt und dreifach absichern kann, damit der Wurm das nicht so einfach ausschalten kann.
Wenn alle Stricke reißen, können wir die Veräänderung zur Not auch von außen herbeiführen. Der Nachteil daran wäre es, dass der Wurm dann die Veränderung nicht positiv beinflussen kann... Naja mal sehen.

Die Würmer mutieren übrigens nach keinen festen Regeln, ihre Mutation beruht auf reinem Zufall, jede erdenkliche Stelle kann mutieren. Das muss man sich vorstellen wie radioaktive Strahlung die auf einen Einzeller wirkt. Mal ändert sie hier was, mal da was, mal viel, mal wenig, und auch mal gar nichts.
Dadurch kommt es vor, dass nicht-lebensfähige Würmer entstehen, aber es sind halt wirklich alle Optionen offen. Alles ist eine Frage des Zufalls.
Eigentlich sollten sich dann die Würmer, die positive Veränderungen davongetragen haben, durchsetzen.

Gut für die Würmer (als Wurmfamilie) ist es übrigens, möglichst viele der vorhandenen Prozess-Plätze zu besetzen.

Grüße,

Du-Ne
--
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005
09.03.2003, 12:41 Uhr
MegaVolt

Foren Geselle


Lecker interressant!!!

Eines verstehe ich immernoch nicht...

Die Mutationen sind rein zufällig...(der Natur nachempfunden)
gut ist: möglichst viel der Umgebung zu besetzen (das Gesetz des Stärkeren)
aber: der Wurm "möchte" sich stabilisieren....
Und: Wie sollen sich die guten Eigenschaften eines Wurms herauskristallisieren, wenn die Mutationen rein zufällig auch an den guten geänderten " stellen " des Wurms stattfinden können?
Noch interessanter wäre auch mal zu sehen, was passiert wenn sich die Würmer verbinden könnten.
Für sowas müsste man wohl eine Art Bewertungssystem einrichten. " Starke ", langlebigen Würmer haben eine hohe Bewertung und das Bestreben ihre " DNS " mit anderen starken Würmern zu vermischen... die schwächeren und ganz schwachen dürften dann Probleme bekommen, sich fort zu Pflanzen. Somit wäre die Wahrscheinlichkeit größer, das der Wurm sich positiv weiterentwickelt, und die Schwachen auf der Strecke bleiben.
(Nur mal so daher geredet )
aber wirklich ein interessantes Projekt... dann warte ich mal auf neue Ergebnisse!

Gruß,

MegaVolt
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006
09.03.2003, 12:53 Uhr
ToP-PaPPa
Der, der den Hammer schwingt
Foren Papst


Mir fehlt vor allem die Info, wie exakt jetzt irgendwas passiert. Sprich:
1) Erfolg die Mutation auf Binär- oder QuellCode-Ebene ?
2) Wie besetzt ein Wurm Lebensraum ? Und wie ist dieser gestaltet ?
3) Wie sieht die Interaktion mit den anderen Würmer aus ?
--
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007
09.03.2003, 15:18 Uhr
Matrex

Foren Neuling


Zuerst mal ein paar Antworten für Top-PaPPa:

1) Die Mutationen erfolgen auf Binär-ebene. Sonst wäre das mit den zufälligen Mutationen wesentlich schwieriger.
2) Der Wurm besetzt lebensraum indem er möglichst viele Prozesse besetzt. Wenn sich die Nachkommen einer bestimmten Art durchsetzten sieht man das daran dass sie fast alle zur Verfügung stehenden pids besetzt haben.
3) Ich glaube mal nicht dass sie bereits miteinander Kommunizieren. Allerdings kennen sie den kill Befehl und das ist ja auch eine Art zu interagieren.

Was die Sache mit den sich nicht mehr verändernden Würmern betrifft:

Wie Du-Ne ja gesagt hat verändern sich ca jeder 2. Wurm. Das sind meiner Ansicht nach zu viele. Wenn sich nun eine Art herausbildet die sich nicht mehr verändert dann wird diese Art immer weiterbestehn und die anderen Arten, welche sich weiter verändern und auch nicht lebensfähige Nachkommen ausbilden werden dann aussterben.
Wenn sich jetzt wenigere Mutationen ergeben würden, vielleicht jeder 10. oder auch jeder 100. Wurm eine Veränderung hat, dann sollten immer genügend Würmer vorhanden sein die sich noch weiterhin verändern können um nicht von denen verdrängt zu werden die sich nicht mehr verändern. Vielleicht dauert es dann auch einfach nur länger bis sie verdrängt werden, aber dass denke ich passiert bei einer Absicherung im Source auch Aber vielleicht reicht die zusätzliche Zeit ja dass sich auch andere Arten herausbilden die sich besser durchsetzten.
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008
09.03.2003, 16:04 Uhr
ToP-PaPPa
Der, der den Hammer schwingt
Foren Papst


Mmmh. Änderungen auf Binär-Ebene führen aber doch in den meisten Fällen zu instabilen Würmern, oder ? Gut, ist ja in der Realtität auch nicht anders...
Mutieren denn die Würmer selber oder nur Ihre Nachkommen ?

Mmmh. muss mir wohl mal selber einen Simulator coden... Wobei ich dann wohl eher nicht auf quasi Einzellerebene anfangen werde. Problem dabei ist ja, dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass sich komplexere Organismen rausbilden bzw dann man sie erkennt.
Als Grundfunktionen würde ich nehmen:
- Aktiv bewegen (bewegt werden kann alles, in abhängigkeit von seinem Gewicht
- Tote Nahrung fressen (verschiedene Typen mit verschiedener Energieausbeute und Verwertungsdauer)
- Töten
- Energie abgeben
- Andocken
- Andocken lassen
- Verteidigen
- Nachrichten empfangen
- Nachrichten senden

Ist halt ein ganz anderer Ansatz der auch ganz andere Ergebnisse bringen würde. Und ich sollte es möglichst nicht in Java programmieren *g*
--
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009
09.03.2003, 16:38 Uhr
Matrex

Foren Neuling


So gesehn sind Mutieren die Würmer nicht selbst sondern ihre Nachkommen sind halt, naja ... verkrüppelt wenn man es so will. Aber anscheinend sind sie nicht so instabil wie wir anfänglich dachten, deshalb haben wir auch so viele mutieren lassen (was ja jetzt offenbar zu anderen problemen führt).

Der Ansatz einen Simulator zu coden hat den Vorteil dass man sie besser kontrollieren kann und sieht was die teile machen. Aber im Grunde nicht viel anders als unser Ansatz auch. Die Viecher streiten sich so gesehn um die ihnen zur Verfügung stehenden Ressourcen. Ich denke wichtig ist es dass man so weit unten wie möglich anfängt, also auf der Ebene einer Zelle die sich verändert.
Es gibt da bestimmt viele Methoden. Wir wollen jetzt zuerst mal an der hier scheitern weil sie relativ einfach ist
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010
09.03.2003, 16:42 Uhr
Du-Nu
2nd GCF-Admin
Foren Geselle


Moin,

es kommt öfter mal vor dass ein Wurm durch Mutation instabil wird (wobei nie ein Wurm mutiert, korrekt müsste es heißen, er reproduziert sich selbst und verändert seine Reproduktion). Aber gerade das führt ja dazu, dass sich eben nur die Würmer mit sinnvollen Veränderungen durchsetzen.

Wie unwahrscheinlich war es eigentlich, dass sich aus EInzellern in Milliarden von Jahren menschen entwickeln? Gut, zugegeben, soviel Zeit haben wir nicht ;-)

Deine Idee klingt... nunja... kompliziert. Wie willst Du eine solche Umgebung erschaffen? Das wäre ja eine künstliche Welt, in der die Natur nachgebaucht wird.

Grüße,

Du-Ne
--
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011
09.03.2003, 17:37 Uhr
ToP-PaPPa
Der, der den Hammer schwingt
Foren Papst


Also erstmal sollte das ganze natürlich so einfach wie möglich sein. Sagen wir ein Feld 50x50 besetzt mit 10 Dingern. Die sich anfänglich alle duplizieren können, ansonsten alle Eigenschaften zufällig gesetzt haben. Mmmh. passiv fressen sollten sie auch können :P

Die vorhandenen Energievorräte sind zufällig verteilt, das Nachbarfeld kann immer "abgefressen" werden. Wenn die dann leer sind zeigt sich, wies weitergeht... entweder durch energie von aussen werden die dinger irgendwie wohin getrieben, oder sie bewegen sich selbstständig. eine eigenschaft "nahrung suchen" sollte man vielleicht auch noch einbinden...
--
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012
09.03.2003, 17:42 Uhr
Matrex

Foren Neuling


Das wäre dann aber schon nicht mehr auf dem Stadium eines Einzellers, sondern schon ein wenig weiterentwickelt. Aber die Idee gefällt mir, man kann dabei so schön zusehn wie die Teile wuseln
das Terrarium für den pc
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013
09.03.2003, 17:45 Uhr
ToP-PaPPa
Der, der den Hammer schwingt
Foren Papst


Jep. Haken ist hier aber halt, dass es keine echte Weiterentwicklung gibt sondern nur Rekombination.
--
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014
09.03.2003, 20:13 Uhr
Du-Nu
2nd GCF-Admin
Foren Geselle


Moin Top-PaPPa,

das klingt fast wie ein zweidimensionaler zellulärer Automat der sich mit der Zeit im Gesamten ändert.
Siehe auch "Game Of Life".

Meinst du sowas?

Zufall wäre ja da nicht im Spiel...

Grüße,

Du-Ne
--
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015
09.03.2003, 20:49 Uhr
ToP-PaPPa
Der, der den Hammer schwingt
Foren Papst


mmmh. die automaten kommen aber bei gleichem input zu gleichem output.

und ich will halt die veränderlichen faktoren "strahlung" zur angabe wie stark die "gene" verändert werden sollen, "wind" und "natürliche nahrung" einbauen.
--
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016
11.03.2003, 16:55 Uhr
Viego|GCF

Foren Geselle



Zitat:
ToP-PaPPa postete
mmmh. die automaten kommen aber bei gleichem input zu gleichem output.

und ich will halt die veränderlichen faktoren "strahlung" zur angabe wie stark die "gene" verändert werden sollen, "wind" und "natürliche nahrung" einbauen.



solche faktoren wären sinnvoll, da Evolution nicht nur ein natürlicher Prozeß ist. (auch wenn man das manchmal glauben könnte, aber das ist ein anderes Thema)

Wenn ich das GCF Projekt zusammenfasse, sieht es für mich so aus, als ob im Endeffekt irgendwann ein Wurm entstehen wird der sich fortpflanzt wie die Karnickel und der belegt alle Prozeßplätze (einzige Randbedingung).

Ich sehe im Moment auch nicht, wo "gutes" genetisches Material überlebt.
Also Realitätsnah ist das ganze mal nicht, denn in der Natur sterben 99,9 % aller genetischen Veränderungen wieder aus.
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017
14.03.2003, 15:07 Uhr
Gabriel_B
Ex-Erzengel
Foren Guru


ich hätte ein paar fragen an die macher von evolution. ich hoffe das ihr sie mir beantwortet:

Ist dafür ein spezielles Linux oder eine spezielle Konfiguration des Systems
notwendig?

In welcher Form reproduziert sich der Wurm?

Kopiert er einfach nur einen Teil seines Quellcodes in eine neue Datei oder
programmiert er seinen Nachkommen komplett neu?

Wie habt Ihr das Problem der Anpassung an die Umgebung gelöst?

In wiefern lässt sich dieser Wurm mit realem Leben vergleichen?

Wie gross war der Stammwurm?

In der wie vielten Generation existiert der Wurm nun schon?

Wie gross ist der aktuellste Wurm?

Welche veränderungen sind aufgetreten?

Wie schnell verbreitet er sich?

Und wie um alles in der Welt seid Ihr auf diese Idee gekommen?

die meisten dieser fragen werden wohl nicht nur mich interessieren.
danke für die antworten im voraus
--
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Liebe sollte auf Linux basieren... Dann würde sie wenigstens stabil laufen... © by Gabriel Black
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018
14.03.2003, 15:32 Uhr
Du-Nu
2nd GCF-Admin
Foren Geselle


Moin Gabriel,

zu deinen Fragen:

Es ist kein spezielles Linux notwendig. Es ist aber mehr als sinnvoll, die Prozesse des wurm-Users mit ulimit -u zu limitieren da sich der Wurm so schnell fortpflanzt, dass das System nicht mitkommt und einfriert.

Der Wurm reproduziert sich binär, indem er sich einfach kopiert, und dann ausführt. Eventuell verändert er sich dabei auch noch, auf Binärebene.

Was für ein Problem mit Anpassung meinst du denn? Der Wurm wird sich selber anpassen, das passiert automatisch und zufällig.

Der Wurm lässt sich mit realem Leben aus dem Grund, dass von ihm selbst seine Veränderung ausgeht - und das auf einem niedrigen Lebensniveau - noch nicht vergleichen. Wenn das Projekt allerdings richtig startet, werden die Veränderungen vermutlich von außen her erzwungen, der Wurm selber hat dann damit nichts mehr zu tun.

Der Stammwurm war 20 kb groß, seine Nachfolger waren meist ein paar Byte kleiner.

Wir wissen leider nicht, in welcher Generation sich ein Wurm befindet. Man könnte es mathematisch berechnen (besser gesagt: Schätzen), aber noch geht es nicht darum, sondern um erste Ergebnisse vor dem ersten großen Lauf.
Bis jetzt haben wir ja nur Testläufe gestartet, weil wir noch am Feinschliff arbeiten.
Aber ich denke nächstes Wochenende starten wir richtig.

Die Veränderungen, die bereits häufig aufgetreten sind, kannst du auf unserer Projektpage nachlesen. Dort steht auch, wie schnell er sich verbreitet.

Und naja, die Idee ist irgendwann in ner Kneipe entstanden

--

Moin Viego,

das ist nicht ganz richtig so. Kurzfristig wird das wohl so sein, aber später werden durch Veränderungen eventuell Arten entstehen, die die anderen mit bestimmten Systemtricks (rm, kill, ...) verdrängen können...
Damit die Würmer nicht ihre eigene Veränderungsprozedur ausschalten, was sie bis jetzt immer getan haben, werden wir die Veränderungen wohl, wie gesagt, von außen herbeiführen.


Grüße,

Du-Ne
--
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019
15.03.2003, 15:08 Uhr
Gabriel_B
Ex-Erzengel
Foren Guru


so so... in der kneipe also...

mit anpassungsproblemen meine ich z.B. den verfügbaren speicherplatz. was würde der wurm machen wenn die platte bzw. partition voll ist? greift er dann auf die nächste möglichkeit zu oder hört er einfach auf sich zu vervielfältigen?

um die generation zu bestimmen sollte man evtl noch sowas wie eine versions-ausgabe mit einbauen. so wäre die generationsbestimmung jedenfalls etwas einfacher.

ist die geschwindigkeit mit der sich der wurm verbreitet eigentlich konstant?
--
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Liebe sollte auf Linux basieren... Dann würde sie wenigstens stabil laufen... © by Gabriel Black
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020
15.03.2003, 16:06 Uhr
Du-Nu
2nd GCF-Admin
Foren Geselle


Moin,

naja, wenn die Platte voll ist, stirbt der Wurm. Aus diesem Grund haben wir auch ein Tool entwickelt, dass alte, tote Würmer löscht.
Später wird der Wurm eventuell dann selber auf die Idee kommen, Leichen zu beseitigen ;-)

Naja, dieser output würde evolutiv gesehen nicht überleben, und auch Änderungen daran, so dass dieser Output falsch wird, können sich genausogut durchsetzen wie ein unbeschadeter Output. Langfristig würde er sich zurückbilden. Das selbe Problem haben wir auch mit den anderen Ausgaben, die der Wurm tätigt.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist eigentlich exponentiell (Wenn keine Einschränkungen existieren). Da wir aber die Anzahl an gleichzeitig lebenden Würmern allerdings limitieren, und sich die Würmer die begrenzte Rechenkapazität untereinander aufteilen müssen, ist das Wurmwachstum genau 0. Mit Ausbreitungsgeschwindigkeit meinst Du vermutlich aber das relative Wachstum (neue Würmer, ohne dass man Gestorbe abzieht), das verhält sich in etwa konstant.
Lange Worte, kurzer Sinn... Wenn nach x Min y Würmer gelebt haben, haben nach 2x Min etwa 2y Würmer gelebt.

Grüße,

Du-Ne
--
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021
15.03.2003, 21:20 Uhr
DrDoom God-Technologies

Foren Geselle


erstmal ein lob, geniale idee -
allerdings ist die dokumentation echt noch ein bischen dünn. ich würde dem wurm zusätzlich zu reprodruktion noch die möglichkeit geben einen feindlichen artgenossen zu löschen um zu sehen ob sich die durchsetzen die sich schneller verbreiten oder die die aggressiver andere angreifen. das sich sowas von selbst "entwickelt" halt ich für unwarscheinlich (in absehbarer zeit).
mich erinnert das an die alten core-wars...
warscheinlich wäre es auch sinnvoll die würmer zu "belohnen" die aktiver mutieren, da (wie oben schon gesagt) in euerer umgebung ein statischer der beste wäre. ihr könntet zum beispiel jeden wurm der seid 20 generationen nicht mehr mutiert automatisch löschen oder sowas.
macht auf jeden fall weiter, interessiert mich sehr

*edit*
btw, könnt ihr den source dann mal auf die page packen? thx
--
@mods&users:
bevor ihr einfach das gegnteil behauptet lest den post 3x mal ! danach informiert euch im netz (INTERNET) oder fachzeitschriften. falls ihr immernoch glaubt grobe fehler gefunden zu haben liestet sie bitte auf. "alles total verkehrt" ist keine begründung für fehler.
WER RECHTSCHREIB FEHLER FINDT DARF SIE BEHALTEN
DANKE.
http://www.god-technologies.de

Dieser Post wurde am 15.03.2003 um 21:28 Uhr von DrDoom God-Technologies editiert.
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022
16.03.2003, 02:52 Uhr
Du-Nu
2nd GCF-Admin
Foren Geselle


Moin,

danke erstmal für dein Lob. Positives Feedback freut uns natürlich.
Die Dokumentation wird natürlich noch ausgebaut, wir arbeiten daran.
Unsere Würmer töten bereits willkürlich andere Würmer, da wir aber noch nicht wissen, ob wir dieses Feature letztendlich drinlassen, steht davon noch nichts auf der evolution Page.
Belohnen ist schwierig Wie sollte das gehen? Naja und das Problem mit dem nicht-mehr-mutieren werden wir halt extern lösen, das ist auch kein Problem, dann mutieren sie halt nicht mehr, sondern werden vom System mutiert und haben keinen Einfluss darauf

Ob wir Source oder Binarys veröffentlichen ist derzeit noch unklar. Der Wurm verhält sich hochagressiv, verursacht desöfteren (insbesondere wenn man unvorsichtig ist) Softwareschäden und kann theoretisch auch Hardwareschäden verursachen. Aber wir werden sehen was sich da machen lässt...


Grüße,

Du-Ne
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023
16.03.2003, 12:00 Uhr
DrDoom God-Technologies

Foren Geselle


man könnte doch einfach alle wurmdateien die in einer bestimmten anzahl vorhanden sind (weil sie nicht mehr mutieren) von aussen automatisch loeschen. ist zwar ein starker eingriff aber solange die würmer den mutationsteil selbständig killn können ist das die einzigste lösung (oder???).
--
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024
16.03.2003, 13:51 Uhr
Du-Nu
2nd GCF-Admin
Foren Geselle


Moin,

ne, das ist bestimmt ned die einfachste Lösung Die Lösung wäre sogar sehr kompliziert, und ohne Weiteres auch gar nicht so möglich.
Wir nehmen den Würmern einfach die Möglichkeit sich zu kopieren, das Kopieren machen sie über den Aufruf eines externen (schreibgeschützen) Programmes, dass sie dann sowohl kopiert als auch verändert.

Grüße,

Du-Ne
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