EwoSym — symulator ewolucji

Symulator doboru naturalnego w przeglądarce. Stworki z sieciami neuronowymi zamiast mózgów jedzą, uciekają, polują, rozmnażają się płciowo i mutują. Z czasem powstają nowe gatunki, a stare wymierają.

Uruchomienie

To statyczna strona bez kroku budowania (czysty HTML + moduły JavaScript).

Lokalnie (moduły ES wymagają serwera, samo otwarcie pliku nie zadziała):

npx serve .
# albo
python3 -m http.server 8000

Vercel: Add New → Project i zaimportuj to repozytorium. Jako Framework Preset wybierz Other, a Build Command i Output Directory zostaw puste. Każdy push na gałąź wdroży się sam.

Co jest w środku

• Duży świat 2400×1500 (limit 250 stworków i 1500 roślin) z biomami (woda, plaże, pustynie, stepy, łąki, lasy, tundra, góry, skały). Na północy jest zimno, na południu gorąco, są pory roku, a zimą pada śnieg. Do tego widok 3D (przycisk „3D” albo klawisz V).
• Genetyka diploidalna: każda cecha ma dwa allele, po jednym od matki i ojca, a fenotyp to ich średnia. Dziedziczenie działa według prawa Mendla, mutacje dotyczą pojedynczych alleli (drobne i rzadkie duże).
• Geny: rozmiar, prędkość, zasięg wzroku, pole widzenia, mięsożerność, optymalna temperatura, odporność na toksyny, płodność, długość życia, tempo mutacji (samo ewoluuje), ubarwienie, preferowana barwa partnera i wybredność.
• Sieć neuronowa (33 wejścia → 16 neuronów → 6 wyjść, z dwiema komórkami pamięci), której wagi są w genach. Stworek widzi tylko w swoim polu widzenia: najbliższą roślinę, mięso, zagrożenie, ofiarę i stado. Partnera słyszy z daleka. Zna swoją energię, zdrowie, wiek, kondycję i temperaturę. Startowe instynkty (jedz, uciekaj, trzymaj się stada, szukaj partnera, odpoczywaj po posiłku, sprintuj w pościgu) ewolucja może zmieniać.
• Kompromisy:
  • większe ciało daje zapas energii, wygrane walki i odporność na zimno, ale więcej kosztuje i dłużej dorasta;
  • koszt ruchu rośnie z kwadratem prędkości;
  • sprint daje +35% prędkości kosztem kondycji;
  • szerokie pole widzenia skraca zasięg wzroku;
  • kamuflaż kłóci się z doborem płciowym;
  • wybór między strategią r (dużo małych młodych) a K (mniej, ale większych).
• Drapieżniki i ofiary: tropienie zapachu (mapa zapachów ofiar, padliny i pastwisk), wędrówka napędzana głodem, omijanie wody i trudnego terenu; ruch zdradza (opłaca się zasadzka i zamieranie), drapieżnik wybiera słabe ofiary, jedzące zwierzę gorzej wypatruje zagrożeń, mięsożercy najadają się na zapas i poszczą, głodne zwierzęta w spoczynku zwalniają metabolizm, termotaksja (wędrówka w stronę lepszej temperatury). Drapieżniki polują w stadach: dołączają do polującego pobratymca, a wspólny atak zadaje więcej obrażeń. Roślinożercy mogą zająć najwyżej 85% limitu populacji, żeby drapieżniki zawsze miały miejsce na potomstwo.
• Ekonomia pokarmu: specjalizacja w trawieniu (wszystkożerca 0,5 trawi każdy pokarm w ok. 1/3), ilość mięsa zależy od kondycji ciała, na starcie drapieżników jest ok. 5%.
• Polowanie: skok na ofiarę z bliska, chwyt, węch z bliska mimo kamuflażu, skupienie uwagi na widocznym celu, bezwładność skrętu. Imigracja drapieżników z sąsiednich terenów (efekt ratunkowy) i opcjonalna terytorialność.
• Dwie płcie i dobór płciowy: samica ponosi większy koszt rozrodu i wybiera partnera po kolorze. Różne preferencje mogą rozdzielić populację na gatunki.
• Cykl życia: młode rodzą się małe, rosną, trzymają się rodzica, a ten je karmi (gen „Opieka nad młodymi”; matka mocniej niż ojciec). Po około 70% życia zaczyna się starzenie, a ryzyko śmierci rośnie wykładniczo (prawo Gompertza).
• Gatunki wykrywane automatycznie (odległość genetyczna, izolacja rozrodcza), z nazwami, kolorami i drzewem filogenetycznym.
• Ekosystem:
  • rośliny też ewoluują (toksyny, rozmiar, glony);
  • gleba ma składniki odżywcze, które rośliny zużywają, a odchody i rozkładające się ciała oddają;
  • padlina jest pokarmem padlinożerców.
• Katastrofy: susza, epoka lodowcowa, ocieplenie, urodzaj, zaraza roślin, epidemia, meteoryt.
• Narzędzia „boga”: sadzenie roślin, mięso, malowanie terenu, piorun, meteoryt, zarażanie, wpuszczanie stworków z kreatora.
• Kreator stworków z eksportem i importem genomu (JSON).
• Statystyki:
  • populacja według diety;
  • średnia ± odchylenie dowolnej cechy w czasie (także ubarwienia, liczonego na kole kolorów);
  • wykres rozrzutu;
  • przyczyny śmierci i statystyki rozmnażania;
  • kronika wydarzeń;
  • inspektor osobnika z allelami i mózgiem na żywo.
• Prędkość od x0.1 do MAX, przewijanie o 1–100 lat, zapis i odczyt.

Struktura

index.html        układ strony
css/style.css     wygląd
js/main.js        pętla główna, mysz, klawiatura, zapis/odczyt
js/sim.js         rdzeń symulacji (bez DOM, działa też w Node)
js/genome.js      geny, krzyżowanie, mutacje, odległość genetyczna
js/brain.js       sieć neuronowa i instynkty startowe
js/species.js     wykrywanie gatunków
js/terrain.js     generowanie terenu i biomy
js/render.js      rysowanie świata 2D
js/render3d.js    widok 3D (Three.js)
js/vendor/        Three.js r169 (licencja MIT) dołączony do repo, bez CDN
js/charts.js      wykresy, drzewo filogenetyczne, podgląd mózgu
js/ui.js          panele boczne
js/config.js      parametry i ich opisy