---------- Forwarded message ----------
Date: Tue, 9 Dec 1997 14:25:30 +0100 (MET)
From: . <@cs.vu.nl>
To: kurtsi@heureka.fi
Subject: evoluutio-ohjelmointi
Hei!
On varmaan kiire ja paljon postia, mutta toivon kuitenkin saavani hetken
huomiota evoluutio-ohjelmointi ongelmiin. Taalla koulussa kun on
meneillaan evoluutio-ohjelmoinnin kurssi (kirja: genetic algoritms + data
structures = evolution programming) ja siihen liittyen kavin
geenibiologi-ystavani kanssa mielenkiintoisen sahkopostikeskustelun syksyn
mittaan
- kulttuurisen
- biologisen
- teknologisen
evoluution eroista ja yhtalaisyyksista, joista ehka tiedat
mielenkiintoisia nakokulmia, kirjallisuutta yms.
Koko keskustelu on tallessa kotosalla (...)
ja otteita siita olen kayttanyt mm. duuni.net verkkoforumilla, jonne
heitin popularisoidun: http://www.an.org/tunnustelua/0056.html
jonka jatkokeskustelua kerasin http://www.an.org/tunnustelua/0059.html
Avoimeksi jaaneita kysymyksia:
- voiko verkostoperhe saada lapsia l. voiko siittioita tehda?
- minka verran fitness-funkioita tunnetaan?
- kun biotekniikka kehittyy ja tietojenkasittely alkaa hallita
naita monimutkaisia an.org/an-ismeja niin mita tehdaan?
Kuka naista tietaa, mita pitais tutkia ja saataisko nayttely pystyyn?-)
Laitanpa tahankin joitain otteita:
---cut--
TA:
> mutta mukavuussyista yleensa ei. Miksikohan luonnossa DNA on sellaista
> kuin on, luulis etta se on aika optimoitu? Vai onko se vain sattumaa tai
> johtuuko kenties joistain kemiallisista syista, jotka ei
> tietojenkasittelyn puolelle (viela) ulotu?
JL:
Mitä tarkoitat tuolla "sellaista kuin on"? Kyllähän se melko optimoitua
on. Tietenkin siellä on välissä ei-koodaavia alueita, mutta on esitetty
väittämiä (ja todistelmia!), joiden mukaan ne ovat evoluutiolle tärkeitä
ja ovat nimenomaan olleet edellytyksenä ihmisen tai muiden nisäkkäiden
kaltaisten erittäin sofistikoituneiden eliöiden syntyyn.
Sinänsähän tuo neljän emäksen koodi on luonteeltaan melkolailla
binääristringien tapaista.
TA:
> Geneettisissa algoritmeissa vanhemmat harrastaa joskus orgioita, eli ei
> paritellakaan kaksistaan vaan ollaan isommassa ryhmassa. Kaikkia tuon
> vaikutuksia en oikein tieda, ainakin se nopeuttaa konvergenssia. Onkohan
> vastaavasta mitaan esimerkkeja luonnossa? Siis tilanteesta, jossa
> jalkelaisen perima muodostuu useamman kuin kahden vanhemman perimasta.
> Itse tunnen vain suvuttoman (kloonaus) ja paritumislisaantymisen.
>
> Ja: jos useampi kuin kaksi ihmista haluaa yhteisen lapsen, onko se
> bioteknisesti mahdollista? Mitahan siita tulisi?-o
> Viittaus yhteiskuntapuolelle: http://www.an.org/sosiologia/netsoc.txt
JL:
Enpä oikein usko. Yleensä kun suvullisessa lisääntymisessä siittiö
tms. sukusolu hedelmöittää munasolun tai vastaavan, muodostuu
munasoluun välittömästi eräänlainen sähkökemiallinen barrieri, joka
estää seuraavia siittiöitä pääsemästä samaan munasoluun. Käsittääkseni
käytännössä aina jälkeläisen perimä koostuu vain kahden solun
genomien yhdistelystä.
>Ja: jos useampi kuin kaksi ihmista haluaa yhteisen lapsen, onko se
>bioteknisesti mahdollista? Mitahan siita tulisi?-o
No ehkäpä
TA:
> Geneettisen materiaalin ja noiden risteytys cross-over juttujen lisaksi
> kolmas keskeinen elementti algoritmeissa on ns. fitness-funktio, eli se,
> milla tapaa lisaantymaan paasevat yksilot valitaan. Onkos teilla
> kehitysbiologiassa ollut tuosta juttua? Mika tuollainen fitness-funktio
> reaalimaailmassa oikeastaan on? Ihmisilla kai lahinna sosiaaliset jutut
> (rikkaat ja dj:t saa naisia), mutta myos enemman biologisilla on
> merkitysta, ulkonako kertoo terveydentilasta jne. Tunnetaanko
> banaanikarpasten fitness-funktio?
> Yksi ero nykyisen evoluutio-ohjelmoinnin ja luonnonevoluution valilla
> fitnessin suhteen on ainakin se, etta noissa ohjelmissa parit
> muodostetaan
> objektiivisesti, "jumalan nakokulmasta", tai jopa satunnaisesti.
> Luonnossa/kulttuurissahan yksiloilla on ainakin naennaisesti vapaus
> valita kumppaninsa itse *ja* tama valinta rajoittuu niihin yksiloihin,
> jotka kukin tuntee, toisin kuin noissa ohjelmissa, joissa paattava
> algoritmi vertailee kaikkia.
>
> Mitahan tuokin nyt sitten oikein merkitsee?-o
>
> En tieda, onko agenttipohjaisia evoluutio-ohjelmia, ts. sellaisia joissa
> yksiloilla itselaan olisi paatosvalta (kuten agenteilla yleensa on),
> kokeiltu. Pitaakin oikeastaan kysya.
JL:
Tuo on kyllä pirun tosi ja hieno havainto! Luonnossa tosiaan pooli, josta
kumppani(t) valitaan, on aina varsin rajallinen. Mitä pienemmällä alueella
lajin yksilöt liikkuvat, sitä pienempi pooli. Kyllähän ihmisetkin
varsinkin ennen naivat ihan järkiään samasta tai naapuripitäjästä.
(evoluutio-ohjelmoinnissa yleensa..)
>risteytyminen ja parinvalinta eivat ole satunnaisia, vaan tahtaavat
>toivottuun suuntaan. Onkohan luonnonevoluutiossa tallaista heurestiikkaa
>vai onko se maaranpaatonta sattumankauppaa, vai miten sita voisi oikein
>luonnehtia?
Se riippuu vähän siitä, miten tarkoitukset tai toivotut suunnat
määritellään. Kyllähän evoluutio varmasti johonkin suuntaan etenee. Jos
taas otan esimerkiksi bakteerit (jotka nekin vaihtavat geneettistä
informaatiota keskenään eivätkä pelkästään välitä sitä jälkeläisilleen),
niin vaikkapa juuri jotain mietoa myrkkyä sisältävällä maljalla
kasvatetuista bakteereista jokin hyvin suurella todennäköisyydellä
mutatoituu vastustuskykyiseksi ja pian koko populaatio kasvaa ja voi
hyvin. Tuollaisessahan voisi nähdä jotain tarkoituksenmukaisuutta, jos
haluaa. Toisaaltahan kyse on kuitenkin ihan spontaanista,
sattumanvaraisesta tapahtumasta.
En usko että olisi jokin nimenomainen toivottu suunta, johon evoluutio
kehittyisi. Kyse on varmaankin erilaisiin ympäristöihin sopeutumisesta ja
myös erilaisista tavoista pärjätä samassa ympäristössä. Toistaiseksi
suurimman ilmastomuutoksen aikoihin, kun vihreät eliöt alkoivat yhteyttää
ja loivat happipitoisen ilmakehän, suurin osa olemassaolevista eliöistä
kuoli, koska niillä ei ollut suojamekanismeja ja happi sinällään on
soluille varsin tuhoisaa. Jotkut sitten sopeutuivat, toiset eri tavoin
kuin toiset. Ihminen polttaa monenlaista orgaanista materiaa hapen avulla
hitaasti ja hallitusti ja saa siitä enemmän energiaa kuin ilman happea
olisi koskaan ollut mahdollista. Toiset eliöt taas ovat kehittäneet
pelkkiä suojamekanismeja happea vastaan mutteivät hyödynnä sitä
aineenvaihdunnassaan. Nekin pärjäävät happi-ilmakehässä, mutteivät saa
ravinnostaan niin suurta hyötysuhdetta kuin hapettavassa polttamisessa
olisi mahdollista.
>nama on vahan hankalia ja pelottaviakin asioita.
Kieltämättä ovat. No, jospa me saamme fitness-funktioihimme bonusta,
kun edes yritämme näitä miettiä...
Jani
-
. http://www.cs.vu.nl/~/
Computer Science, VU Amsterdam http://www.cs.vu.nl/