デジタル原始スープで自己複製と機能が共進化：Z80プログラムが数学を解くまで

Co-evolution of self-replication and function in a digital primordial soup

従来の進化的アルゴリズムは複製をハードコードするが、自己複製はデジタル「原始スープ」の中で自発的に出現し得る。本論文では、ランダムな32バイトのZ80アセンブリプログラム集団を初期化し、自己複製がランダムな変異とペア間相互作用のみから生じる状況で、その自己複製と問題解決能力の共進化を調査。多項式評価をタスクとして導入し、正解すると相互作用確率が上昇する仕組みを検証した。結果、①ランダム性から自己複製と数学的問題解決が共進化、②計算圧力がコンパクトで堅牢な複製アーキテクチャの出現を促進、③代謝制約が条件付き停止（検証時は早期終了、相互作用時はブロックコピー複製）の進化を促す、④空間的タスクニッチ分割により、単純な解が複雑な多項式への足掛かりとなる創発的学習カリキュラムが生じる——ことを示した。環境のタスク要求が自己複製の物理的アーキテクチャを形成し、自発的複製が機能的な問題解決の進化軌道を変えるという相互作用ループが明らかになった。