Модели пожизненной адаптации

До сих пор в этом руководстве все, что мы обсуждали, соответствует дарвиновской модели эволюции - естественный отбор и генетическая изменчивость через рекомбинацию и мутацию. В природе только информация, содержащаяся в генотипе человека, может быть передана следующему поколению. Это подход, которому мы следовали до сих пор в руководстве.

Однако другие модели пожизненной адаптации - Lamarckian Model и Baldwinian Modelтоже существуют. Следует отметить, что какая бы модель ни была лучшей, она открыта для обсуждения, и результаты, полученные исследователями, показывают, что выбор пожизненной адаптации сильно зависит от проблемы.

Часто мы гибридизируем ГА с локальным поиском - как в меметических алгоритмах. В таких случаях можно выбрать вариант Ламарка или Балдвина, чтобы решить, что делать с людьми, сгенерированными после локального поиска.

Ламарковская модель

Модель Ламарка, по сути, говорит, что черты, которые человек приобретает в течение своей жизни, могут передаваться его потомству. Он назван в честь французского биолога Жана-Батиста Ламарка.

Несмотря на то, что естественная биология полностью игнорировала ламаркизм, все мы знаем, что может передаваться только информация генотипа. Однако с точки зрения вычислений было показано, что принятие модели Ламарка дает хорошие результаты для некоторых проблем.

В модели Ламарка локальный оператор поиска исследует окрестности (приобретая новые черты), и, если обнаруживается лучшая хромосома, она становится потомком.

Балдвинская модель

Модель Болдуина - промежуточная идея, названная в честь Джеймса Марка Болдуина (1896 г.). В модели Болдуина хромосомы могут кодировать тенденцию к обучению полезному поведению. Это означает, что в отличие от модели Ламарка, мы не передаем приобретенные черты следующему поколению, а также полностью игнорируем приобретенные черты, как в модели Дарвина.

Модель Болдуина находится посередине этих двух крайностей, где закодирована склонность человека к приобретению определенных черт, а не сами черты.

В этой модели Балдвина местный оператор поиска исследует окрестности (приобретая новые черты), и, если найдена лучшая хромосома, он только приписывает улучшенную приспособленность хромосоме и не изменяет саму хромосому. Изменение приспособленности означает способность хромосом «приобретать признак», даже если он не передается напрямую будущим поколениям.