Pourquoi les gènes diploïdes (dominants / récessifs) ne sont-ils pas largement utilisés dans les algorithmes génétiques?


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Dans la plupart des implémentations d'algorithmes génétiques, l'accent est mis sur le croisement et la mutation. Mais d'une manière ou d'une autre, la plupart d'entre eux laissent de côté la nature diploïde (dominante / récessive) des gènes. Dans la mesure où ma compréhension (limitée) va la nature dominante / récessive des gènes est un facteur très important pour décider des caractéristiques réelles d'un organisme.

Donc, ma question est pourquoi la nature diploïde des gènes est-elle exclue des algorithmes génétiques dans la plupart des mises en œuvre?

Est-ce parce que:

  • cela n'apporte pas beaucoup d'avantages
  • il ajoute une complexité inutile à un algorithme par ailleurs simple
  • c'est difficile à mettre en œuvre

Ou autre chose entièrement?

Réponses:


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Je ne connais pas la raison réelle, mais cela semble intuitif: réfléchissons à ce que fait la nature diploïde des gènes dans RL. En substance, il permet au gène récessif de rester dans le pool génétique même s'il est actuellement désavantagé d'exister, et de refaire surface occasionnellement, donnant deux choses - d'abord, il ne s'éteint pas et peut se multiplier s'il devient avantageux; et deuxièmement, il garantit une certaine variété de population, car vous aurez continuellement les deux phénotypes - une partie de la population qui présente le gène et une partie qui n'en a pas.

Ces deux choses peuvent être réalisées de manière plus simple par le moteur de mutation / croisement - vous pouvez directement «récupérer» des éléments aléatoires performants d'il y a 100 000 générations (ce que la nature ne peut généralement pas); et vous pouvez conserver plusieurs sous-populations variées tout en protégeant les espèces non primaires de l'extinction, ce que la nature ne fait généralement pas.


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Vous dites donc que la «diploïdité» des gènes est inutile tant que nous mettons en œuvre l'élitisme?
Shayan RC

La capacité à rappeler les gènes des générations passées est-elle le seul avantage offert par la diploïdie des gènes? À la fois en biologie et en algorithme?
Shayan RC

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Pour autant que je sache en biologie, le gène diploïde est une protection contre une population qui converge vers un phénotype unique et qui est ensuite immédiatement anéantie par tout changement environnemental.
JDong

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Voir le rasoir d'Occam

Parmi les hypothèses concurrentes, celle qui contient le moins d'hypothèses doit être sélectionnée. Aussi: Les entités ne doivent pas être multipliées au-delà de la nécessité.

Si les deux hypothèses sont également bonnes, choisissez la version la plus simple car la version plus complexe fait des hypothèses sur quelque chose dont vous ne pouvez pas être sûr.

La question est, les gènes diploïdes dominants et récessifs offrent-ils plus de fonctionnalités qui nous permettent de décrire un espace d'hypothèses plus riche?

  • Pourrions-nous faire quelque chose qui ne peut être réalisé par une simple mutation? Non. La mutation peut créer n'importe quelle nouvelle séquence.
  • Pourrions-nous faire quelque chose avec une mutation qui ne peut pas être obtenue grâce à des gènes diploïdes dominants et récessifs? Oui. La mutation permet n'importe quelle nouvelle séquence aléatoire tandis que les gènes diploïdes ne récupèrent que ce qui a été vu et perdu.

Le seul avantage qu'il reste à explorer est de savoir si les gènes diploïdes seraient ou non plus efficaces. Il semble de par leur manque d'utilisation que ce n'est pas le cas. Les mutations sont généralement de petits changements dans une réponse. L'avantage de garder un passé, une bonne réponse est faible. Il peut facilement réapparaître.

La biologie peut être utilisée comme source d'inspiration pour les modèles informatiques, mais elle a rarement la meilleure réponse. La biologie génère des solutions par hasard et par sélection naturelle en ce qui concerne l'ADN. La biologie résout également différents problèmes avec différentes matières premières et différents outils. Regardez comment les oiseaux et les chauves-souris volent. Pourquoi nos avions ne sont-ils pas conçus pour déplacer leurs ailes de haut en bas pour décoller ou monter plus haut? Parce que ce serait horriblement inefficace. La propulsion à réaction et les hélicoptères sont plus adaptés à nos besoins. Nous pouvons transporter des charges utiles plus lourdes et voyager à des vitesses beaucoup plus rapides que les oiseaux et les chauves-souris.


Mais les gènes diploïdes dominants et récessifs ne sont pas une hypothèse , c'est une méthode de mise en œuvre. Le rasoir d'Occam est bien comme analogie, mais ce n'est pas ce que vous utilisez réellement ici.
David Richerby

Les gènes récessifs feraient toujours partie de l'hypothèse car ils doivent être conservés pour être revus. Cela fait partie de l'hypothèse qui est cachée à moins qu'elle ne soit associée à un autre gène récessif.
Charity Leschinski
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