二倍体(優性/劣性)遺伝子が遺伝的アルゴリズムで広く使用されないのはなぜですか?


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遺伝的アルゴリズムのほとんどの実装では、焦点は交差と突然変異にあります。しかし、どういうわけか、それらのほとんどは二倍体(優性/劣性)遺伝子の性質を除外しています。私の(限られた)理解に関する限り、遺伝子の優性/劣性の性質は、生物の実際の特性を決定する上で非常に重要な要素です。

だから私の質問は、ほとんどの実装で遺伝子の二倍体の性質が遺伝的アルゴリズムから除外されているのはなぜですか?

理由は:

  • それは多くの利点を提供しません
  • それ以外の場合は単純なアルゴリズムに不必要な複雑さを追加します
  • 実装が難しい

それとも完全に何か?

回答:


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実際の理由はわかりません、直感的に感じられます。遺伝子の二倍体の性質がRLで何をするか考えてみましょう。本質的には、現在存在するのが不利な場合でも劣性遺伝子を遺伝子プールに残し、時には再浮上し、2つのことを示します。まず、絶滅せず、有利になれば再増殖します。第二に、両方の表現型を継続的に持つため、ある程度の集団の多様性が保証されます-遺伝子を示す集団の一部とそうでない部分。

これらの両方は、ミューティング/クロスオーバーエンジンにより、より簡単な方法で実現できます。100000世代前からランダムに優れたパフォーマンスのアイテムを直接「フェッチ」できます(通常は不可能です)。また、複数の多様な亜集団を維持しながら、非一次集団を絶滅から保護することができますが、これは自然では通常行われません。


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エリート主義を実施する限り、遺伝子の「二倍性」は不要であると言っているのですか?
シャヤンRC

遺伝子の二倍性によって提供される唯一の利点は、過去の世代から遺伝子をリコールする能力ですか?生物学とアルゴリズムの両方で?
シャヤンRC

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私が生物学で知っている限り、二倍体遺伝子は、すべてが単一の表現型に収束し、その後環境の変化によってすぐに一掃される集団に対する保護手段です。
JDong

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オッカムのカミソリを見る

競合する仮説の中では、仮定が最も少ないものを選択する必要があります。また、エンティティは必要以上に増加してはなりません。

両方の仮説が同等に優れている場合は、より単純なバージョンを選択してください。より複雑なバージョンでは、確信が持てない何かについて推測を行うからです。

問題は、二倍体の優性および劣性遺伝子が、より豊かな仮説空間を記述することを可能にするより多くの機能を提供するかどうかです。

  • 単純な突然変異では達成できないことはできますか?いいえ。突然変異によって新しいシーケンスを作成できます。
  • 二倍体の優性遺伝子と劣性遺伝子では達成できない突然変異を使って何かできるでしょうか?はい。突然変異はランダムな新しい配列を可能にしますが、二倍体遺伝子は以前に見られて失われたものだけを回復します。

検討すべき唯一の利点は、二倍体遺伝子のほうが効率的であるかどうかです。彼らの使用不足から、これは事実ではないようです。突然変異は通常、答えの小さな変化です。過去の良い答えを保持することの利点はわずかです。簡単に再びポップアップできます。

生物学はコンピューターモデルのインスピレーションとして使用できますが、最良の答えが得られることはめったにありません。生物学は、DNAが関係する場合、偶然および自然選択によってソリューションを生成します。生物学はまた、さまざまな原材料とツールでさまざまな問題を解決しています。鳥やコウモリの飛ぶ様子を見てください。なぜ私たちの飛行機は、翼を上下に動かして離陸または上昇するように設計されていないのですか?恐ろしく非効率だからです。ジェット推進とヘリコプターは私たちのニーズにより適しています。鳥やコウモリよりも重い荷物を運ぶことができ、はるかに速い速度で移動できます。


しかし、二倍体の優性および劣性遺伝子は仮説ではなく、実装方法です。Occamのカミソリは類推としては問題ありませんが、ここで実際に使用しているものではありません。
デビッドリチャービー

劣性遺伝子は、再び見られるように維持されなければならないため、仮説の一部であることに変わりはありません。別の劣性遺伝子とペアにならない限り、それは隠されている仮説の一部にすぎません。
チャリティレシンスキー
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