2 Biologik talqin

Biologik talqin

Avvalo, jinsiy ko'payish rivojlanish va moslashishning eng muhim dvigateli ekanligini ko'ramiz. Ammo buning o'zi etarli emas. Tasodifiy, kichik o'zgarishlarning roli juda muhim. Aynan ular evolyutsiya jarayonida yangi hayvon turlarining paydo bo'lishini ta'minlaydi va bizning mamlakatimizda bu populyatsiyaning xilma-xilligini ta'minlaydi.
Yerning evolyutsiyasida eng muhim rolni tabiiy ofatlar va ommaviy qirg'inlar o'ynadi (dinozavrlar, hasharotlar va boshqalarning yo'q bo'lib ketishi - jami o'nga yaqin asosiy yo'q bo'lib ketish sodir bo'ldi - quyidagi diagrammaga qarang). Buni simulyatsiyalarimiz ham tasdiqladi. Va "omadlilar" ni tanlash bugungi kunda eng zaif organizmlar kelajakda kelajak avlodlar uchun asos bo'lishga qodir ekanligini ko'rsatdi.
Ular aytganidek, hamma narsa hayotdagi kabi. Bu o'z-o'zidan evolyutsiya usuli qiziqarli mexanizmlarni va ularning rivojlanishdagi rolini aniq ko'rsatib beradi. Albatta, hayotga yaqinroq bo'lgan ko'proq omillarni hisobga oladigan yana ko'p foydali evolyutsion modellar (albatta, Difursga asoslangan) mavjud. Albatta, yanada samarali optimallashtirish usullari mavjud.
Men Matlabda (to'g'rirog'i, hatto Oktavada) dastur yozdim, chunki bu yerda hamma narsa bema'ni matritsalar va rasmlar bilan ishlash uchun asboblar mavjud.
Tabiat o'zining murakkabligi va barcha ko'rinishlarining boyligi bilan hayratga tushadi. Masalan, murakkab ijtimoiy tizimlar, immun va neyron tizimlar, turlar orasidagi murakkab munosabatlar. Ular o‘zimizni va atrofimizdagi olamni chuqurroq anglaganimiz sari yanada yaqqol ko‘zga tashlanayotgan mo‘jizalarning bir qismidir. Ilm - bu aylanadigan e'tiqod tizimlaridan biri bo'lib, biz kuzatayotgan narsalarni tushuntirishga harakat qilamiz va shu bilan tashqi dunyodan keladigan yangi ma'lumotlarni qabul qilish uchun o'zimizni o'zgartiramiz. Biz ko'rgan va kuzatayotgan narsalarning aksariyatini bitta nazariya bilan izohlash mumkin: irsiyat, o'zgaruvchanlik va tanlanish orqali evolyutsiya nazariyasi.
Evolyutsiya nazariyasi paydo bo'lganidan beri odamlarning dunyoqarashining o'zgarishiga ta'sir ko'rsatdi. Charlz Darvin 1859 yilda "Turlarning kelib chiqishi" deb nomlanuvchi asarida taqdim etgan nazariya bu o'zgarishning boshlanishi edi. Hozirda ilmiy bilimlarning ko'p sohalari evolyutsiya va rivojlanish nazariyasi olib kelgan inqilobga qarzdor bo'lgan muhitda fikr erkinligidan bahramand bo'lmoqda. Ammo Darvin ham evolyutsiyani tabiiy tanlanishga asoslangan deb hisoblagan ko‘plab zamondoshlari kabi adashib qolmasdi. Misol uchun, u o'zgaruvchanlikni qo'llab-quvvatlaydigan meros mexanizmini ko'rsata olmadi. Uning pangenez haqidagi gipotezasi noto'g'ri bo'lib chiqdi. Bu irsiyat nazariyasi butun dunyo bo'ylab tarqala boshlaganidan ellik yil oldin va "evolyutsion sintez" evolyutsiya nazariyasi va nisbatan yosh genetika fani o'rtasidagi aloqani mustahkamlaganidan o'ttiz yil oldin edi. Biroq, Darvin rivojlanishning asosiy mexanizmini aniqladi: tanlov o'zgaruvchanlik bilan qo'shildi yoki uni o'zi aytganidek, "modifikatsiya bilan kelib chiqish". Ko'p hollarda o'zgaruvchanlik va tanlanish orqali rivojlanishning o'ziga xos xususiyatlari hali ham shubhasiz emas, ammo asosiy mexanizmlar tabiatda kuzatilgan ajoyib hodisalarni tushuntiradi.
Shuning uchun kompyuter olimlari ilhom olish uchun evolyutsiya nazariyasiga murojaat qilishlari ajablanarli emas. O'zgaruvchanlik va tanlashning oddiy mexanizmlari bilan ta'minlangan hisoblash tizimining tabiiy tizimlardagi evolyutsiya qonunlariga o'xshashlik bilan ishlashi mumkinligi juda jozibali edi. Bu umid tabiiy tanlanish tamoyillari asosida qurilgan bir qator hisoblash tizimlarining paydo bo'lishiga olib keldi.
Evolyutsion hisoblash tarixi bir qator turli xil mustaqil modellarni ishlab chiqish bilan boshlandi. Ulardan asosiylari Gollandiyaning (Gollandiya) genetik algoritmlari va tasniflash tizimlari bo'lib, ular 60-yillarning boshlarida nashr etilgan va ushbu sohada klassik bo'lgan kitob nashr etilgandan keyin universal e'tirofga sazovor bo'lgan - "Tabiiy va sun'iy tizimlarda moslashish" ("Adaptation"). Tabiiy va sun'iy tizimlarda, 1975). 70-yillarda tasodifiy qidiruv nazariyasi doirasida Rastrigin L.A. Shaxslarning bionik xatti-harakatlari g'oyalarini qo'llaydigan bir qator algoritmlar taklif qilingan. Ushbu g'oyalarning rivojlanishi Bukatova I.L. asarlari tsiklida o'z aksini topdi. evolyutsion modellashtirishda. Tsetlinning g'oyalarini ishlab chiqish M.L. stoxastik avtomatlarning maqsadga muvofiq va optimal harakati haqida Neimark Yu.I. shaxslarning rivojlanishi va yo'q qilinishi jarayonlarini taqlid qiluvchi mustaqil avtomatlar guruhiga asoslangan global ekstremumni izlashni taklif qildi. Fogel va Uolsh evolyutsion dasturlashning rivojlanishiga katta hissa qo'shdilar. Yondashuvdagi farqlarga qaramay, bu “maktab”larning har biri tabiatda mavjud bo‘lgan bir qancha tamoyillarni asos qilib oldi va ularni kompyutyerda amalga oshirish mumkin bo‘lgan darajada soddalashtirdi.