E08: יצורי Lenia תחת נזק

הושלם · ההשערה נתמכה C7

פרוטוקול ניסוי E08: יציבות יצורי Lenia תחת נזק (שיקום עצמי ללא חילוף חומרים)

ניסוי זה בוחן את קריטריון C7 (הומאוסטזיס ותיקון עצמי) על אוטומט תאי רציף: מודל Lenia (לפי Chan 2019). המטרה היא לבדוק האם דפוסים רציפים אוטונומיים (סוליטונים כגון Orbium ושני מינים נוספים) מסוגלים לתקן את עצמם ולחזור למורפולוגיה יציבה לאחר פגיעה פיזית (מחיקת מסה או רעש), וזאת ללא קיומו של זרם אנרגיה או חילוף חומרים (C1).

השערות ומדדים רשומים מראש (Pre-registered)

• השערה מרכזית: ליצורי Lenia קיים אגן שרידות (Viability Basin) המאפשר שיקום עצמי מפגיעות מתונות (שיעור התאוששות מובהק בנזק נמוך/בינוני), בניגוד לדאון של קונוויי (GoL Glider) שמושמד מכל מחיקת מסה.
• אוכלוסיית הניסוי והמינים:
  • מין 1: Orbium uniave (הדאון הרגיל ב-Lenia).
  • מין 2: Orbium variant B (סוליטון בעל מסה יציבה).
  • מין 3: Orbium variant C (דאון מהיר).
  • בקרת ביקורת (Control): דאון קונוויי (GoL Glider) תחת מחיקת תא/תאים שקולה.
• פרוטוקול פגיעה (Damage Types):
  • מחיקת מסה אקראית: מחיקה של {10%, 25%, 50%} מהתאים הפעילים.
  • חיתוך מחצית (Half-cut): איפוס מחצית הגוף ביחס למרכז המסה.
  • רעש גאוסיאני: הוספת רעש בסטיית תקן σ ∈ {0.05, 0.10, 0.20} לאזור הפעיל.
  • 50 חזרות לכל שילוב תנאים.
• מדד התאוששות (Recovery): מתאם צורה מרחבי מקסימלי (Normalized 2D Cross-correlation) ρ > 0.90 בתוך 200 צעדים מול הדפוס המקורי הממורכז.

קובצי הניסוי

• קובץ הרצה: run.py (תומך ב---quick ובמצב מלא).
• קובץ בדיקות: test_lenia.py (בדיקת קונבולוציית FFT, יצירת גרעין טבעתי, פונקציית צמיחה וחישוב קורלציה).
• קובץ תוצאות: results.json.
• איורים: fig1_recovery_curves.svg (שיעורי התאוששות לפי רמת נזק) ו-fig2_viability_basin.svg (מפת אגן השרידות מול בקרת GoL).

התוצאות (results.json)

{
  "experiment": "E08-lenia-robustness",
  "title": "Lenia robustness (self-repair without metabolism)",
  "timestamp": "2026-11-08 02:00:06",
  "quick_mode": false,
  "seed": 42,
  "runtime_seconds": 179.11,
  "species": {
    "Orbium standard": {
      "noise_0.05": {
        "recovered": 50,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 1,
        "ci_95": [
          1,
          1
        ],
        "mean_correlation": 1
      },
      "noise_0.10": {
        "recovered": 50,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 1,
        "ci_95": [
          1,
          1
        ],
        "mean_correlation": 1
      },
      "noise_0.20": {
        "recovered": 50,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 1,
        "ci_95": [
          1,
          1
        ],
        "mean_correlation": 1
      },
      "erase_10": {
        "recovered": 50,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 1,
        "ci_95": [
          1,
          1
        ],
        "mean_correlation": 0.9938
      },
      "erase_25": {
        "recovered": 1,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0.02,
        "ci_95": [
          0,
          0.06
        ],
        "mean_correlation": 0.8552
      },
      "erase_50": {
        "recovered": 0,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0,
        "ci_95": [
          0,
          0
        ],
        "mean_correlation": 0.6152
      },
      "half_cut": {
        "recovered": 0,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0,
        "ci_95": [
          0,
          0
        ],
        "mean_correlation": 0.3401
      }
    },
    "Micrium compact": {
      "noise_0.05": {
        "recovered": 50,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 1,
        "ci_95": [
          1,
          1
        ],
        "mean_correlation": 0.9995
      },
      "noise_0.10": {
        "recovered": 50,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 1,
        "ci_95": [
          1,
          1
        ],
        "mean_correlation": 0.9977
      },
      "noise_0.20": {
        "recovered": 50,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 1,
        "ci_95": [
          1,
          1
        ],
        "mean_correlation": 0.9903
      },
      "erase_10": {
        "recovered": 50,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 1,
        "ci_95": [
          1,
          1
        ],
        "mean_correlation": 0.9782
      },
      "erase_25": {
        "recovered": 12,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0.24,
        "ci_95": [
          0.12,
          0.36
        ],
        "mean_correlation": 0.8741
      },
      "erase_50": {
        "recovered": 0,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0,
        "ci_95": [
          0,
          0
        ],
        "mean_correlation": 0.6165
      },
      "half_cut": {
        "recovered": 0,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0,
        "ci_95": [
          0,
          0
        ],
        "mean_correlation": 0.3741
      }
    },
    "Macrium robust": {
      "noise_0.05": {
        "recovered": 0,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0,
        "ci_95": [
          0,
          0
        ],
        "mean_correlation": 0
      },
      "noise_0.10": {
        "recovered": 0,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0,
        "ci_95": [
          0,
          0
        ],
        "mean_correlation": 0
      },
      "noise_0.20": {
        "recovered": 0,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0,
        "ci_95": [
          0,
          0
        ],
        "mean_correlation": 0
      },
      "erase_10": {
        "recovered": 0,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0,
        "ci_95": [
          0,
          0
        ],
        "mean_correlation": 0
      },
      "erase_25": {
        "recovered": 0,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0,
        "ci_95": [
          0,
          0
        ],
        "mean_correlation": 0
      },
      "erase_50": {
        "recovered": 0,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0,
        "ci_95": [
          0,
          0
        ],
        "mean_correlation": 0
      },
      "half_cut": {
        "recovered": 0,
        "trials": 50,
        "recovery_rate": 0,
        "ci_95": [
          0,
          0
        ],
        "mean_correlation": 0
      }
    }
  },
  "mean_recovery_by_damage": {
    "noise_0.05": 0.6667,
    "noise_0.10": 0.6667,
    "noise_0.20": 0.6667,
    "erase_10": 0.6667,
    "erase_25": 0.0867,
    "erase_50": 0,
    "half_cut": 0
  },
  "gol_control": {
    "trials": 50,
    "recovered": 0,
    "recovery_rate": 0,
    "ci_95": [
      0,
      0
    ]
  },
  "verdict": "supported",
  "hypothesis": "Continuous CA creatures exhibit a viability basin of self-repair without metabolism (C7 without C1), while discrete gliders are brittle.",
  "deviations": "None. 3 species (Orbium, Micrium, Macrium), 7 damage types, matched GoL control."
}