Self-organization can be broadly defined as the ability of a system to display ordered spatiotemporal patterns solely as the result of the interactions among the system components. Processes of this kind characterize both living and artificial systems, making self-organization a concept that is at the basis of several disciplines, from physics to biology and engineering. Placed at the frontiers between disciplines, artificial life (ALife) has heavily borrowed concepts and tools from the study of self-organization, providing mechanistic interpretations of lifelike phenomena as well as useful constructivist approaches to artificial system design. Despite its broad usage within ALife, the concept of self-organization has been often excessively stretched or misinterpreted, calling for a clarification that could help with tracing the borders between what can and cannot be considered self-organization. In this review, we discuss the fundamental aspects of self-organization and list the main usages within three primary ALife domains, namely “soft” (mathematical/computational modeling), “hard” (physical robots), and “wet” (chemical/biological systems) ALife. We also provide a classification to locate this research. Finally, we discuss the usefulness of self-organization and related concepts within ALife studies, point to perspectives and challenges for future research, and list open questions. We hope that this work will motivate discussions related to self-organization in ALife and related fields.

中文翻译：

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自组织和人工生命

自组织可以广义地定义为系统显示有序时空模式的能力，仅作为系统组件之间相互作用的结果。这种过程是生命系统和人工系统的特征，使自组织成为多个学科的基础概念，从物理学到生物学和工程学。位于学科之间的前沿，人工生命（ALife）从自组织研究中大量借用了概念和工具，提供了对逼真现象的机械解释以及对人工系统设计有用的建构主义方法。尽管它在 ALife 中被广泛使用，但自组织的概念经常被过度拉伸或误解，呼吁作出澄清，以帮助追踪可以和不能被视为自组织的界限。在这篇综述中，我们讨论了自组织的基本方面，并列出了三个主要 ALife 领域的主要用法，即“软”（数学/计算建模）、“硬”（物理机器人）和“湿”（化学/生物系统）ALife。我们还提供了一个分类来定位这项研究。最后，我们讨论了 ALife 研究中自组织和相关概念的用处，指出了未来研究的观点和挑战，并列出了未解决的问题。我们希望这项工作能够激发有关 ALife 和相关领域自组织的讨论。我们讨论了自组织的基本方面，并列出了三个主要 ALife 领域的主要用途，即“软”（数学/计算建模）、“硬”（物理机器人）和“湿”（化学/生物系统）ALife . 我们还提供了一个分类来定位这项研究。最后，我们讨论了 ALife 研究中自组织和相关概念的用处，指出了未来研究的观点和挑战，并列出了未解决的问题。我们希望这项工作能够激发有关 ALife 和相关领域自组织的讨论。我们讨论了自组织的基本方面，并列出了三个主要 ALife 领域的主要用途，即“软”（数学/计算建模）、“硬”（物理机器人）和“湿”（化学/生物系统）ALife . 我们还提供了一个分类来定位这项研究。最后，我们讨论了 ALife 研究中自组织和相关概念的用处，指出了未来研究的观点和挑战，并列出了未解决的问题。我们希望这项工作能够激发有关 ALife 和相关领域自组织的讨论。我们讨论了 ALife 研究中自组织和相关概念的有用性，指出了未来研究的观点和挑战，并列出了未解决的问题。我们希望这项工作能够激发有关 ALife 和相关领域自组织的讨论。我们讨论了 ALife 研究中自组织和相关概念的有用性，指出了未来研究的观点和挑战，并列出了未解决的问题。我们希望这项工作能够激发有关 ALife 和相关领域自组织的讨论。