Чому диплоїдні (домінантні / рецесивні) гени широко не використовуються в генетичних алгоритмах?


20

У більшості реалізацій генетичних алгоритмів акцент робиться на кросовер та мутації. Але так чи інакше, більшість із них виключають диплоїдну (домінантну / рецесивну) природу генів. Наскільки моє (обмежене) розуміння стосується домінуючого / рецесивного характеру генів - це дуже важливий фактор у визначенні фактичних особливостей організму.

Отже, моє питання полягає в тому, чому дипломатична природа генів залишається поза генетичними алгоритмами в більшості реалізацій?

Це тому, що:

  • це не дає великої користі
  • це додає зайвої складності інакше простому алгоритму
  • це важко здійснити

Або щось інше цілком?

Відповіді:


16

Я не знаю фактичної причини, але це відчуває інтуїтивно: давайте подумаємо, що робить диплоїдна природа генів у РЛ. По суті, це дозволяє рецесивному гену залишатися в генофонді, навіть якщо він наразі є у невигідному стані, і періодично виникає наново, надаючи дві речі - по-перше, він не вимирає і може повторно розмножуватися, якщо стане вигідним; по-друге, це забезпечує певну різноманітність популяції, оскільки ви будете постійно мати обидва фенотипи - частина популяції, яка демонструє ген, і частина, яка її не має.

Обидва ці речі можна досягти більш простими способами за допомогою мутаційного / кросоверного двигуна - ви можете безпосередньо «добирати» випадкові хороші показники предметів з 100000 поколінь тому (що природа зазвичай не може); і ви можете зберегти кілька різноманітних субпопуляцій, захищаючи не первинні від вимирання, чого звичайна природа не робить.


2
Отже, ви говорите, що "диплоїдність" генів непотрібна, поки ми впроваджуємо елітаризм?
Шаян РК

Чи здатність згадувати гени минулих поколінь - єдина перевага, яку пропонує диплоїдність генів? І в біології, і в алгоритмі?
Шаян РК

6
Наскільки я знаю з біології, диплоїдний ген є захистом від популяції, яка сходить до єдиного фенотипу і згодом негайно знищується будь-якими змінами навколишнього середовища.
JDong

1

Дивіться бритва Оккама

Серед конкуруючих гіпотез слід вибрати ту, що має найменше припущення. Також: Сутності не повинні примножуватися поза необхідністю.

Якщо обидві гіпотези однакові хороші, виберіть більш просту версію, оскільки більш складна версія робить припущення про щось, у чому ви не можете бути впевнені.

Питання в тому, чи надають диплоїдні домінантні та рецесивні гени більше функціональних можливостей, що дозволяє описати більш багатий простір гіпотез?

  • Чи могли б ми зробити щось, чого неможливо досягти простою мутацією? Ні. Мутація може створити будь-яку нову послідовність.
  • Чи могли б ми зробити щось із мутацією, чого неможливо досягти за допомогою диплоїдних домінантних та рецесивних генів? Так. Мутація дозволяє отримати будь-яку випадкову нову послідовність, тоді як диплоїдні гени відновлюють лише те, що бачили раніше і втратили.

Єдина можлива користь, яку залишається вивчити, - чи були б диплоїдні гени якось ефективнішими. Зважаючи на їх недостатнє використання, це не так. Мутації зазвичай є невеликими змінами у відповіді. Користь від збереження минулого, хорошої відповіді навколо невелика. Він може легко спливати знову.

Біологія може бути використана як натхнення для комп'ютерних моделей, але вона рідко має найкращу відповідь. Біологія генерує рішення випадково і природним шляхом відбору ДНК. Біологія також вирішує різні проблеми з різною сировиною та інструментами. Подивіться, як літають птахи та кажани. Чому наші літаки не розроблені для того, щоб рухати крилами вгору і вниз, щоб злітати або рухатися вище? Бо це було б жахливо неефективно. Реактивний рух і вертольоти більше відповідають нашим потребам. Ми можемо переносити більш важкі навантаження і подорожувати з набагато більшою швидкістю, ніж птахи та кажани.


Але диплоїдні домінантні та рецесивні гени не є гіпотезою , це метод реалізації. Бритва Оккама є чудовою аналогією, але це не те, що ви насправді використовуєте, тут.
Девід Річербі

Рецесивні гени все ще будуть частиною гіпотези, оскільки їх треба зберігати, щоб їх коли-небудь знову побачити. Це просто частина гіпотези, яка прихована, якщо вона не поєднується з іншим рецесивним геном.
Благодійність Лещинських
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.