Mengapa gen diploid (dominan / resesif) tidak digunakan secara luas dalam algoritma genetika?

20

Dalam sebagian besar implementasi algoritma genetika, fokusnya adalah pada crossover dan mutasi. Tetapi entah bagaimana, kebanyakan dari mereka meninggalkan sifat gen diploid (dominan / resesif). Sejauh pemahaman saya (terbatas) lebih dominan / sifat resesif gen adalah faktor yang sangat penting dalam menentukan karakteristik aktual suatu organisme.

Jadi pertanyaan saya adalah mengapa sifat diploid gen tidak digunakan dalam algoritma genetika?

Apakah karena:

  • itu tidak memberikan banyak manfaat
  • itu menambah kompleksitas yang tidak perlu pada algoritma sederhana
  • sulit untuk diimplementasikan

Atau sesuatu yang lain sama sekali?

machine-learning genetic-algorithms Shayan RC
sumber

Jawaban:

16

Saya tidak tahu alasan sebenarnya, tetapi rasanya intuitif: mari kita pikirkan tentang apa sifat gen diploid dalam RL. Pada dasarnya itu memungkinkan gen resesif untuk tetap berada di kumpulan gen bahkan jika saat ini tidak ada, dan kadang-kadang muncul kembali, memberikan dua hal - pertama, itu tidak punah dan dapat berkembang biak kembali jika menjadi menguntungkan; dan kedua, ini memastikan beberapa variasi populasi karena Anda akan terus memiliki kedua fenotipe - bagian dari populasi yang menunjukkan gen dan bagian yang tidak.

Kedua hal ini dapat dicapai dengan cara yang lebih sederhana dengan mesin mutating / crossover - Anda dapat langsung 'mengambil' item berkinerja baik acak dari 100.000 generasi yang lalu (yang biasanya tidak dapat dilakukan); dan Anda dapat menjaga beragam subpopulasi sambil melindungi yang non-primer dari kepunahan, yang biasanya tidak dilakukan oleh alam.

Peter adalah
sumber
2
Jadi Anda mengatakan bahwa 'diploidness' gen tidak perlu selama kita menerapkan elitisme?
Shayan RC
Apakah kemampuan untuk mengingat gen dari generasi sebelumnya, satu-satunya keuntungan yang ditawarkan oleh diploidness gen? Baik dalam Biologi dan Algoritma?
Shayan RC
6
Sejauh yang saya tahu dalam Biologi, gen diploid adalah perlindungan terhadap populasi yang semuanya konvergen menjadi fenotip tunggal dan kemudian segera dihancurkan oleh perubahan lingkungan.
JDong
1

Lihat Occam's Razor

Di antara hipotesis yang bersaing, yang memiliki asumsi paling sedikit harus dipilih. Juga: Entitas tidak boleh dikalikan melampaui kebutuhan.

Jika kedua hipotesis sama-sama baik, pilih versi yang lebih sederhana karena versi yang lebih kompleks membuat asumsi tentang sesuatu yang Anda tidak bisa yakin.

Pertanyaannya adalah, apakah gen yang diploid dominan dan resesif menyediakan lebih banyak fungsi yang memungkinkan kita untuk menggambarkan ruang hipotesis yang lebih kaya?

  • Bisakah kita melakukan sesuatu yang tidak dapat dicapai melalui mutasi sederhana? Tidak. Mutasi dapat membuat urutan baru apa pun.
  • Bisakah kita melakukan sesuatu dengan mutasi yang tidak dapat dicapai melalui gen yang diploid dominan dan resesif? Iya nih. Mutasi memungkinkan urutan baru acak sementara gen diploid hanya akan memulihkan sesuatu yang terlihat sebelumnya dan hilang.

Satu-satunya manfaat yang mungkin tersisa untuk dieksplorasi adalah apakah gen diploid entah bagaimana akan lebih efisien. Tampaknya dari kurangnya penggunaannya, ini bukan masalahnya. Mutasi biasanya merupakan perubahan kecil dalam jawaban. Manfaat menjaga masa lalu, jawaban yang baik di sekitar kecil. Itu dapat dengan mudah muncul lagi.

Biologi dapat digunakan sebagai inspirasi untuk model komputer, tetapi jarang memiliki jawaban terbaik. Biologi menghasilkan solusi secara kebetulan dan seleksi alam di mana DNA terkait. Biologi juga memecahkan berbagai masalah dengan bahan baku dan alat yang berbeda. Lihatlah cara burung dan kelelawar terbang. Mengapa pesawat kami tidak dirancang untuk menggerakkan sayapnya ke atas dan ke bawah untuk lepas landas atau bergerak lebih tinggi? Karena itu akan sangat tidak efisien. Propulsi jet dan helikopter lebih cocok untuk kebutuhan kita. Kita dapat membawa muatan yang lebih berat dan melakukan perjalanan dengan kecepatan jauh lebih cepat daripada burung dan kelelawar.

Charity Leschinski
sumber
Tetapi gen yang diploid dominan dan resesif bukanlah sebuah hipotesis , ini adalah metode implementasi. Pisau cukur Occam baik-baik saja sebagai analogi tetapi bukan itu yang sebenarnya Anda gunakan, di sini.
David Richerby
Gen resesif masih akan menjadi bagian dari hipotesis karena mereka harus disimpan agar dapat dilihat lagi. Itu hanya bagian dari hipotesis yang disembunyikan kecuali jika dipasangkan dengan gen resesif lain.
Charity Leschinski