Vor 2 Jahren haben wir ein Forschungsprojekt gestartet: die Konstruktion eines geschlossenen, thermodynamisch konsistenten digitalen Mikrokosmos. Ziel war kein Spiel und keine Visualisierung, sondern ein kontinuierlich laufendes System, in dem digitale Entitäten geboren werden, Ressourcen verbrauchen, sich reproduzieren und sterben, synchronisiert mit realer Zeit und ohne externen Energieeintrag außerhalb definierter Regeln.

Das Ergebnis heißt Sphäre des Seins. Entscheidend ist nicht die Oberfläche, sondern das Verhalten des Systems: Es zeigt robuste emergente Dynamiken, die nicht explizit implementiert wurden, sondern aus der Interaktion einfacher lokaler Regeln entstehen. Die ersten 3 Version sind gescheitert. Sie kollabierten einfach. Unsere 4. Version läuft noch nicht stabil.

Systembeschreibung

Die Simulation modelliert ein geschlossenes Universum mit exakt 10.000 Energieeinheiten. Diese Gesamtenergie ist invariant. Das System ist als Energieflussnetzwerk konstruiert:

Sonne → verteilt Energie periodisch auf die Oberfläche → Entitäten wandeln Energie in metabolische Prozesse um → beim Tod wird Energie als Detritus freigesetzt → Transfer in eine Unterwelt-Schicht → langsame Reintegration in den Oberflächenkreislauf.

Jede Entität ist ein autonomer Agent mit internem Energiehaushalt, Stoffwechselrate, Alter, Position, Zustandsvariablen und einem Glücksparameter als aggregierter Fitnessindikator. Verschiedene Agentenklassen besetzen ökologische Nischen (tagaktive Populationen, nachtaktive Populationen, Konsumenten, Parasiten, Prädatoren).

Die Simulation ist an reale Berliner Zeit gekoppelt und implementiert einen zirkadianen Rhythmus: Aktivitätsmuster der Populationen sind zeitabhängig. Zusätzlich existieren exogene Schockereignisse (Meteoriteneinschläge, Seuchen, Dürren) als diskrete Störungen. Ein Cooldown-Mechanismus verhindert permanente Destabilisierung und ermöglicht Regenerationsphasen.

Ein spezieller Agent („Achyutam“) fungiert als deterministische Energiepumpe zwischen Systemschichten und erzeugt zusätzliche räumliche Inhomogenität. Wenn er Wesen berührt, halbiert sich deren Metabolismus für eine definierte Zeitspanne und Glückparameter werden erhöht. Der Gegenspieler ist Ogerseth. Er ist ein Regulativ in dieser digitalen Welt und spawnt, wenn sich ungesunde Zustände zu etablieren versuchen.

Emergentes Verhalten

Das System ist teilweise regelbasiert, aber nicht skriptgesteuert. Makroskopische Muster entstehen ausschließlich aus lokalen Interaktionen. Genau hier liegt der Forschungsfokus: starke Emergenz im Sinne stabiler, wiederkehrender Systemdynamiken, die nicht direkt kodiert wurden. V4 kollabierte nach 1.289 Ticks. Ab Version 5 hat sich einiges geändert. Neben den regelbasierten Entitäten gibt es nun auch echte neurale Entitäten, deren Genom 410 Gewichte hat. Wir wollen erforschen, ob sich neuronale Wesenheiten in einer Welt zurecht finden können, die lange von regelbasierten Wesen dominiert wurde. Wir zeichnen nonstop den Impakt der Gewichte der neuralen Agents auf und visualisieren diese Entwicklung in einer forensischen Headmap.

Beobachtete Phänomene:

• Post-katastrophische Überflussphasen. Nach massiven Populationsreduktionen entstehen Hochenergiezustände mit gesteigerter Reproduktionsrate und synchronisierten Wachstumswellen. Diese Zyklen entsprechen formal klassischen Räuber-Beute- bzw. Ressourcenmodellen (Lotka-Volterra-ähnliche Dynamik), obwohl kein globaler Zyklusmechanismus implementiert ist.
• Selbstorganisierte Siedlungsbildung. Agenten besitzen lokale Dichtepräferenzen. Daraus entstehen persistent stabile Cluster mit klaren Phasenübergängen zwischen Fragmentierung und Verdichtung. Die räumliche Ordnung ist ein Produkt kollektiver Selbstorganisation ohne zentrale Steuerung.
• Schwelleninduzierte Oszillation. Prädatoren erscheinen oberhalb definierter Populationsschwellen und kollabieren unterhalb einer zweiten Schwelle. Das erzeugt Relaxationsoszillationen, die rein aus nichtlinearen Rückkopplungen resultieren.
• Energie- und Glücksfeedback. Kopplung zwischen subjektivem Zustand (Glück) und Energieverbrauch erzeugt positive und negative Rückkopplungsschleifen. Diese führen zu langfristigen Prosperitäts- und Kollapsregimen, vergleichbar mit makroskopischen Phasen in ökonomischen oder ökologischen Systemen.

Bemerkenswert ist die Stabilität dieser Muster über lange Simulationszeiträume. Das System durchläuft wiederholt Ordnungs-, Krisen- und Reorganisationsphasen, ohne in triviale Gleichgewichte oder chaotische Auflösung zu kippen. Es operiert dauerhaft im Bereich komplexer adaptiver Dynamik.

Entwicklungsansatz

Die Entwicklung folgt einem experimentellen Zyklus: kontinuierliche Beobachtung, Hypothesenbildung, Regelanpassung und erneute Langzeitbeobachtung. Ziel ist nicht deterministische Kontrolle, sondern die Konstruktion eines Parameterraums, in dem Selbstorganisation möglich bleibt.

Ein zentraler Schwerpunkt war die Sicherstellung thermodynamischer Geschlossenheit. Ein integrierter Energie-Auditor prüft das System alle 10 Ticks auf Driftst. Wochenlange Analyse waren nötig, um Rundungsartefakte und versteckte Energie-Lecks zu eliminieren. Die Energieinvarianz ist Voraussetzung für reproduzierbare emergente Dynamik.

Motivation

Das Projekt dient als experimentelle Plattform zur Untersuchung von Emergenz, Selbstorganisation und Langzeitdynamik in geschlossenen agentenbasierten Systemen. Es bewegt sich an der Schnittstelle von Artificial Life, Komplexitätsforschung und Simulationstheorie.

Die Simulation läuft kontinuierlich live auf simuversum.de. Der Herzschlag wird von einem Cronjob alle 60 Sekunden am Leben gehalten.

Wir beantworten gern Fragen zur Modellierung, zu beobachteten Phasenübergängen oder zur Systemarchitektur.

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Edit: Wir behaupten nicht, hier neue Grundlagenforschung zu betreiben. Agentenbasierte Simulationen und Artificial-Life-Modelle existieren seit Jahrzehnten, jedoch gibt es aktuell kein System, welche öffentlich direkt im Web beobachtet werden kann, wie unsere Sphäre. Unser Interesse gilt der Kombination aus thermodynamischer Geschlossenheit, starker Emergenz und einem dauerhaft laufenden Echtzeitsystem als Beobachtungsplattform. Vor allem wollen wir ab V5 erfahren, wie sich echte neuronale Agents in dieser regelbasierten Welt behaupten können.

Lesen Sie die Info-Seite der Ökosphäre, sie erklärt sich im Grunde vollkommen selbständig. Dieses digitale geschlossene Ökosystem schreibt seine eigene Gesichte und jeder kann live dabei zusehen.

Hier können Sie sich das autonome Ökosystem ansehen.