Úvodní stránka | Tato stránka v originále

Krajina zdraví

Pojetí krajiny zdraví je používáno si představit vztah mezi genotypes (nebo phenotypes) a replicatory úspěch v vývojové biologii. To je předpokládal, že každý genotype má dobře definovanou replikační míru (často odkazoval se na jako zdraví). Soubor všech možných genotypes a jejich příbuzného zdraví cení je pak nazýván krajinou zdraví. Nápad zkoumat vývoj tím, že si představí distribuci zdraví hodnoty jako druh krajiny byly nejprve představeny Sewall Wright v 1932.

Krajiny zdraví v biologii

Krajiny zdraví jsou často pochopeny jako rozsahy hor. Tam existovat místní vrcholy (body od kterého všechny cesty jsou marné, tj. k nižšímu zdraví) a údolí (oblasti od kterého většina cest vede nahoru). Krajina zdraví s mnoha místními vrcholy obklopenými hlubokými údolími je volána drsný. Jestliže všechny genotypes mají stejnou replikační míru, na druhé straně, krajina zdraví je řekl, aby byl byt.

An vyvíjet populaci typicky lezení nahoru v krajině zdraví, until místní optimální je podáván (fík. 1). Tam to zůstane, ledaže vzácný mutace otevře cestu k novému, vyššímu zdraví vrchol. Poznámka, nicméně, že u vysokých mutačních mír tento obraz je poněkud simplistic. Populace nemůže být schopná lézt na velmi ostrý vrchol jestliže míra mutace je příliš vysoko nebo to může se odloučit od vrcholu to už objevilo. Proces probíjení pryč od vrcholu je často odkazoval se na jako Mullerova západka.

Krajiny zdraví v evoluční optimalizaci

Na rozdíl od pole vývojové biologie, představa o krajině zdraví také získala důležitost v evolučních optimalizačních metodách takový jako genetické algoritmy nebo evoluční strategie. V evoluční optimalizaci, jeden pokusí se vyřešit skutečné problémy (např., inženýrství nebo logistika problémy) tím, že napodobí dynamiku biologické evoluce. Například, dodávka s množstvím cílových adres může vzít velkou paletu různých cest, ale jediný velmi nemnoho vůle vyústí v krátký hnací čas. Aby používal evoluční optimalizaci, jeden musí vymezit pro každý možný řešení s k problému zájmu (tj. každá možná cesta v případě dodávky) jak ' dobrý ' to je. Toto je děláno tím, že představí skalární- cenil funkci f (s) (skalární oceněné prostředky to f (s) je jednoduché číslo, takový jak 0.3, zatímco s moci být více komplikovaný objekt, například seznam cíle adresuje v případě dodávky.), který je nazýván funkcí zdraví nebo krajinou zdraví. Vysoce f (s) znamená to s je dobré řešení. V případě dodávky, f (s) mohl být množství doručení na hodinu na cestě s. Nejlepší, nebo přinejmenším velmi dobrý, řešení je pak najito následujícím způsobem. Zpočátku, populace náhodných řešení je vytvořena. Pak, řešení jsou mutovaná a vybraná pro ty s vyšším zdravím, než uspokojující řešení bylo najité.

Evoluční optimalizační techniky jsou zvláště užitečné v situacích ve kterém to snadný určovat kvalitu jediného řešení, ale těžký procházet všemi výhledovými řešeními jeden jeden (to jde snadno určovat hnací čas na zvláštní cestu dodávky, ale to je téměř nemožné kontrolovat všechny možné cesty jakmile množství cílů roste k více než handful).

Pojetí skalárního oceněného zdraví fungovat f (s) také odpovídá představě o potenciálu nebo funkci energie v fyzice. Dvě pojetí jen liší se v doposud že fyzici tradičně myslí v termínech minimalizovat potenciální funkci, zatímco biologové preferují ponětí, že zdraví je maximalizované. Proto, násobit potenciální funkci - 1 změní to na funkci zdraví a vice versa.


Číslo 1: Črtejte krajiny zdraví. Šipky ukážou přednostní proud populace na krajině a body, B, a C jsou místní optima. Červený míč ukáže populaci, která se odstěhuje z velmi nízkého zdraví hodnota k vrcholu vrcholu. Ilustrace C.O. Wilke, 2001.

Pro další četbu

Viz též:
dřívější verze nahoře článek byl v recenzi jak 6 června 2001 na Nupedia. To bylo napsáno Clausem Wilkeem. To nebylo oficiálně schválené v Nupedia, ale byl u “otevřené recenze” krok skupinou biologie: recenzent vedení, Gaytha Langlois; s pomocí jiné oblasti (s): Počítače.