?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Замечательная демонстрация алгоритмической эволюции. С благодарностью dration за ссылку на это видео. Смотреть лучше без звука и делая паузы на слайдах — они меняются достаточно быстро!


Каждый организм состоит из 30 шестерен, 1 анкера, 7 стрелок, 1 пружины и корпуса. Детали соединяются между собой: шестерни «склеиваются» центрами и краями,  стрелки — концами, и так далее. Генотипом организма является матрица связности графа,  вершины которого суть «активные точки» каждого элемента (у стрелки — концы, у шестерни — центр и зубчатый венец, и т. д.). Элементами матрицы связности графа такого вида могут быть только 0 и 1.

На каждом шаге симуляции из популяции выбирается три организма. Худший из трех уничтожается, а два лучших совокупляются и порождают одного потомка. Потомок получает каждый элемент матрицы связности от случайно взятого из обоих родителей, кроме одного случайно выбранного элемента, который опять же случаен (мутация). Кроме того, мутациям подвергается число зубьев в шестернях. Целевая функция, та, что выбирает «худшую» особь из трех, оценивает пригодность организма как часов: у него должны быть детали, отсчитывающие секунды, минуты, часы; как я понимаю, круговое движение лучше периодического, а круговое движение стрелки — самое лучшее для отсчета времени.

Если что-то не понятно, то пожалуйста спрашивайте! Этот предмет я достаточно хорошо понимаю, чтобы объяснить всякие мелочи.

Разъяснение некоторых слов и выражений:
Straw man
Тип заблуждения или демагогического рассуждения, когда предмет спора подменяется измышленным или упрощается до потери принципиальных для обсуждения свойств. В данном случае таким является упрощение живой природы до коробочки с деталями часов.
Intelligent Design
Антинаучное течение, объясняющее правоту креационистского воззрения тем, что живое «слишком сложно», чтобы развится естественным путем, и, следовательно, создано, разработано разумным существом (сторонники I.D., претендуя на научность, избегают здесь слова «божество»).
Peer reviewed
Практика научных журналов, когда статьи направляются анонимным рецензентам-специалистам в области. Все признанные академические журналы относятся к этой категории.
Abiogenesis
Происхождение живого из неживого. Автор предупреждает, что демонстрация не дает ответа на вопрос о том, как появились первые часы.
Gear; ratchet; hand; spring; housing
Детали часов: шетерня, зубчатое колесо; анкер; стрелка; пружина; корпус.
Affinity
сродство, стремление двух элементов к соединению под непосредственным действием физических сил.
Deleterious
Опасный для жизни.

Comments

( 66 comments — Leave a comment )
sentiment_ru
Apr. 13th, 2008 10:15 am (UTC)
Не согласен, нужны сразу полноценные часы. Каждое поколение любой промежуточной формы должно быть полностью жизнеспособным. Скачок от одного вида к другому должен произойти за одно поколение, либо нужны какие-то искусственные условия. А за два поколения - это как прыжок через пропасть в два прыжка.
fregimus
Apr. 13th, 2008 10:34 am (UTC)
Не совсем понял, чему Вы возражаете. Если Вы в принципе не согласны с тем, что эволюция происходит, я переубеждать Вас не возьмусь. Если тому, что эта модель эволюционирует — тогда определите эволюцию. Если то, что эта модель соответствует природной эволюции, тогда подробнее объясните, чем именно. Конечно, любая модель есть приближение — в чем Вы тут видите дефект?

нужны сразу полноценные часы.
Для чего нужны? В какой момент? В начале? Разумеется, модель работает в предположении выживания всех особей, т. е. все особи жизнеспособны, даже состоящие из несоединенных частей. Здесь же из трех случайно отобранных особей две всегда выживают и потомство создают. Другие модели тоже существуют, но для моделей, где жизнеспособность ограничена, моделировать приходится гораздо большие популяции.

Скачок от одного вида к другому должен произойти за одно поколение
Тоже не ясно. Что считать видом, а что еще особью того же вида? Разбиение на виды вполне условно и, если критерии поставить изумительно четко, получим в какой-то момент родителей одного вида, а детей — другого. Но это не относится к модели или к эволюции вообще; мне кажется, это вопрос таксонометрии, скорее.
(no subject) - sentiment_ru - Apr. 13th, 2008 11:14 am (UTC) - Expand
(no subject) - bdag_med - Apr. 13th, 2008 01:07 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 13th, 2008 07:31 pm (UTC) - Expand
(no subject) - bdag_med - Apr. 13th, 2008 07:37 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 13th, 2008 08:37 pm (UTC) - Expand
(no subject) - sentiment_ru - Apr. 13th, 2008 07:36 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 13th, 2008 07:29 pm (UTC) - Expand
(no subject) - sentiment_ru - Apr. 13th, 2008 08:11 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 13th, 2008 09:00 pm (UTC) - Expand
dration
Apr. 13th, 2008 08:07 pm (UTC)
>Скачок от одного вида к другому должен произойти за одно поколение, либо нужны какие-то >искусственные условия.
данная фраза абсолютно не соответствует сути эволюции.
Про механизмы эволюции (по жизни а не в случае с часами) доходчиво написано вот тут:

http://evolution2.narod.ru/ (читать можно сразу с раздела "Факторы эволюции" - там как раз и про то, _как_ происходит, и при каких условиях и как долго проходят изменения и про поколения и про все остальное.
exxt
Apr. 13th, 2008 11:07 am (UTC)
очень интересный у Вас журнал :)
fregimus
Apr. 13th, 2008 07:43 pm (UTC)
Спасибо. Мне он тоже нравится! :-)
fycom
Apr. 13th, 2008 11:08 am (UTC)
> На каждом шаге симуляции из популяции выбирается три организма. Худший из трех уничтожается, а два лучших совокупляются и порождают одного потомка.
Это прям какое-то кровосмешение :)

Не вижу никакого преимущества в этом. Автор мог бы добиться такого же результата просто внося случайные мутации в одного родителя и отбирая лучшего потомка в каждом поколении.
fregimus
Apr. 13th, 2008 07:35 pm (UTC)
Скажите, что именно, конкретно, Вы прочитали с тех пор, как последний раз здесь же утверждали то же самое, после того, как Вам было на пальцах на простом примере объяснено, что это не верно?
(no subject) - fycom - Apr. 13th, 2008 08:18 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 13th, 2008 08:40 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fycom - Apr. 13th, 2008 08:42 pm (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 14th, 2008 08:54 am (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 14th, 2008 04:20 pm (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 14th, 2008 04:28 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 14th, 2008 09:13 pm (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 15th, 2008 08:47 am (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 20th, 2008 07:10 pm (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 21st, 2008 06:59 am (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 21st, 2008 08:15 am (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 21st, 2008 08:32 am (UTC) - Expand
dorinem
Apr. 13th, 2008 07:57 pm (UTC)
Спасибо, интересно. Правда, до своей целевой аудитории всё равно не дойдёт. Поклонники ИД обычно оказываются неспособны к обсуждению алгоритмов на любом уровне (из грустного личного опыта).
fregimus
Apr. 13th, 2008 08:47 pm (UTC)
Да это, собственно, и не про них. Естественно, когда речь идет о религиозных убеждениях — в широком смысле, Windows vs. Linux, например, — логика все равно молчит. Это бесполезно. Чтобы убедить одного сомневающегося, нужно много работы. А на одного не сомневающегося не действует ничего. Господин, отвечавший непосредственно выше, например, служит тому прекрасной иллюстрацией — хотя о религии в узком смысле тут никакой и речи нет.
(no subject) - dorinem - Apr. 14th, 2008 08:22 am (UTC) - Expand
ex_clyde404
Apr. 14th, 2008 09:52 am (UTC)
Может, у меня бедноватое воображение - но я никак не могу представить себе целевую функцию, в которой в явном виде не были бы прописаны появляющиеся в процессе экспиремента виды часов и то, какие из них лучше, а какие хуже. Это несколько умаляет показательность экспиремента, но не делает его менее интересным.
dration
Apr. 14th, 2008 10:10 am (UTC)
Тьяжело. А в код программы заглянуть вместо того чтобы демонстрировать скудность воображения вы не пробовали? попробуйте, узнаете много нового )
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 14th, 2008 10:28 am (UTC) - Expand
(no subject) - dration - Apr. 14th, 2008 10:43 am (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 14th, 2008 10:54 am (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 14th, 2008 04:10 pm (UTC) - Expand
(no subject) - dration - Apr. 14th, 2008 04:27 pm (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 14th, 2008 04:31 pm (UTC) - Expand
(no subject) - dration - Apr. 14th, 2008 04:32 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 14th, 2008 04:56 pm (UTC) - Expand
(no subject) - dration - Apr. 14th, 2008 05:06 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 14th, 2008 05:48 pm (UTC) - Expand
(no subject) - dration - Apr. 14th, 2008 06:19 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 14th, 2008 09:07 pm (UTC) - Expand
(no subject) - dration - Apr. 14th, 2008 10:51 pm (UTC) - Expand
(no subject) - dration - Apr. 14th, 2008 04:31 pm (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 14th, 2008 04:39 pm (UTC) - Expand
(no subject) - dration - Apr. 14th, 2008 04:44 pm (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 14th, 2008 02:22 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 14th, 2008 04:43 pm (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 14th, 2008 05:01 pm (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 14th, 2008 05:30 pm (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 21st, 2008 07:05 am (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 21st, 2008 09:09 am (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 21st, 2008 09:24 am (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 21st, 2008 09:33 am (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 21st, 2008 09:39 am (UTC) - Expand
(no subject) - fregimus - Apr. 21st, 2008 11:08 am (UTC) - Expand
(no subject) - ex_clyde404 - Apr. 21st, 2008 11:22 am (UTC) - Expand
cmike
Apr. 14th, 2008 04:42 pm (UTC)
Вопрос
А что-нибудь похожее про экологию точнее, взаимодействие организмов в экосистемах - не можете посоветовать? Чтобы модели были проще, но свойства их на свойства реальных систем были похожи. Уравнения Вольтерра знаю. ;)

Уточню - я математик, поэтому у меня есть интуитивное понимание устойчивости - насколько сильно нужно изменить модель, чтобы изменились ее свойства. Этот пример с этой точки зрения просто сногшибателен. Хочу такой же про экосистемы. :)
fregimus
Apr. 14th, 2008 04:50 pm (UTC)
Re: Вопрос
Увы, нет, даже предположить не могу, где можно было бы такое поискать.
Re: Вопрос - dration - Apr. 14th, 2008 05:29 pm (UTC) - Expand
(Deleted comment)
Re: Вопрос - cmike - Apr. 16th, 2008 09:19 am (UTC) - Expand
apoudy
Apr. 20th, 2008 07:46 pm (UTC)
Да, а вот к чему может привести искусственный отбор:
http://cleverence.ru/mutatator/gallery.htm

В принципе можно и естесственный сделать, только непонятно как задавать критерии оценки приспособленности к среде.
fregimus
Apr. 21st, 2008 02:43 am (UTC)
Эт точно. А к чему может привести ествественный отбор — и так уже хорошо видно! :-)
( 66 comments — Leave a comment )