Cumulative culture spontaneously emerges in artificial navigators who are social and memory-guided

要約

適応的イノベーションが社会学習を通じて連続世代に受け継がれると、文化の累積的進化が起こります。
このプロセスは人間の技術革新を形作ってきましたが、人間以外の種でも起こります。
蓄積的な文化は忠実度の高い社会的伝達と高度な認知スキルに依存していると伝統的に主張されていますが、ここでははるかに単純なシステムで十分であることを示します。
累積的な文化は、目標方向、社会的近接性、ルート記憶という最小限の認知アーキテクチャでナビゲートする人工エージェントに自発的に現れました。
各世代において、世間知らずの人は、以前に確立されたルートをたどることができたので、経験豊富なナビゲーターとペアになることで恩恵を受けました。
重要なことは、経験豊富なナビゲーターも、目標への後退を通じて、純朴な個人の存在から恩恵を受けました。
経験豊富なエージェントが記憶した道をたどるにつれて、（ルートの記憶に妨げられない）素朴なエージェントは目標から遠ざかるよりも目標に向かって誤る可能性が高く、そのためペアがその方向に偏ってしまいました。
これにより、各世代内のルート効率が向上しました。
対照実験では、エージェントの社会的近接性やルート記憶が損なわれた場合、累積培養は減弱しましたが、目標方向性を排除しても効率は低下するだけでした。
これらの結果は、洗練されたコミュニケーションや思考が存在しない場合でも、累積的な文化進化が起こることを示しています。
この発見の解釈の 1 つは、現在の定義が緩すぎるため、定義を狭める必要があるということです。
別の結論としては、初歩的な累積文化は、社会的近接性を追求し、不正確な記憶容量を持つシステムの創発的な特性であり、伝統的な進化メカニズムを柔軟に補完するものであるというものです。

要約(オリジナル)

Cumulative cultural evolution occurs when adaptive innovations are passed down to consecutive generations through social learning. This process has shaped human technological innovation, but also occurs in non-human species. While it is traditionally argued that cumulative culture relies on high-fidelity social transmission and advanced cognitive skills, here I show that a much simpler system suffices. Cumulative culture spontaneously emerged in artificial agents who navigate with a minimal cognitive architecture of goal-direction, social proximity, and route memory. Within each generation, naive individuals benefitted from being paired with experienced navigators because they could follow previously established routes. Crucially, experienced navigators also benefitted from the presence of naive individuals through regression to the goal. As experienced agents followed their memorised path, their naive counterparts (unhindered by route memory) were more likely to err towards than away from the goal, and thus biased the pair in that direction. This improved route efficiency within each generation. In control experiments, cumulative culture was attenuated when agents’ social proximity or route memory were lesioned, whereas eliminating goal-direction only reduced efficiency. These results demonstrate that cumulative cultural evolution occurs even in the absence of sophisticated communication or thought. One interpretation of this finding is that current definitions are too loose, and should be narrowed. An alternative conclusion is that rudimentary cumulative culture is an emergent property of systems that seek social proximity and have an imprecise memory capacity, providing a flexible complement to traditional evolutionary mechanisms.

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