Por que os genes diplóides (dominantes / recessivos) não são amplamente utilizados em algoritmos genéticos?

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Na maioria das implementações de algoritmos genéticos, o foco está no cruzamento e na mutação. Mas, de alguma forma, a maioria deles deixa de fora a natureza diplóide (dominante / recessiva) dos genes. No que diz respeito ao meu entendimento (limitado), a natureza dominante / recessiva dos genes é um fator muito importante para decidir as características reais de um organismo.

Então, minha pergunta é por que a natureza diplóide dos genes é deixada de fora dos algoritmos genéticos na maioria das implementações?

É porque:

  • não oferece muitos benefícios
  • adiciona complexidade desnecessária a um algoritmo simples
  • é difícil de implementar

Ou algo completamente diferente?

machine-learning genetic-algorithms Shayan RC
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Respostas:

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Não sei o motivo real, mas parece intuitivo: vamos pensar no que a natureza diplóide dos genes faz na RL. Em essência, ele permite que o gene recessivo permaneça no pool de genes, mesmo que atualmente exista uma desvantagem, e ocasionalmente ressurja, dando duas coisas - primeiro, ele não se extingue e pode se multiplicar novamente se se tornar vantajoso; e segundo, garante uma variedade populacional, pois você terá continuamente dois fenótipos - uma parte da população que exibe o gene e outra que não.

Ambas as coisas podem ser alcançadas de maneiras mais simples pelo mecanismo de mutação / crossover - você pode 'buscar' itens aleatórios de bom desempenho aleatórios de 100.000 gerações atrás (o que a natureza geralmente não pode); e você pode manter várias subpopulações variadas enquanto protege as não primárias da extinção, o que a natureza normalmente não faz.

Peter é
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Então você está dizendo que a 'diplóide' dos genes é desnecessária enquanto implementamos o elitismo?
Shayan RC
A capacidade de recordar genes de gerações passadas é a única vantagem oferecida pela diplóide de genes? Tanto em Biologia quanto em Algoritmo?
Shayan RC
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Tanto quanto eu sei em Biologia, o gene diplóide é uma salvaguarda contra uma população que converge para um único fenótipo e, subsequentemente, é imediatamente eliminada por qualquer mudança ambiental.
JDong 18/02
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Veja a navalha de Occam

Entre hipóteses concorrentes, deve-se selecionar aquela com menos hipóteses. Além disso: as entidades não devem ser multiplicadas além da necessidade.

Se as duas hipóteses forem igualmente boas, escolha a versão mais simples, porque a versão mais complexa faz suposições sobre algo que você não pode ter certeza.

A questão é: os genes dominantes e recessivos diplóides fornecem mais funcionalidades que nos permitem descrever um espaço de hipóteses mais rico?

  • Poderíamos fazer algo que não pode ser alcançado através de uma simples mutação? Não. A mutação pode criar qualquer nova sequência.
  • Poderíamos fazer algo com mutações que não podem ser alcançadas através de genes dominantes e recessivos diplóides? Sim. A mutação permite qualquer nova sequência aleatória, enquanto os genes diplóides recuperariam apenas algo visto antes e perdido.

O único benefício possível a ser explorado é se os genes diplóides seriam ou não mais eficientes. Parece por falta de uso que esse não é o caso. Mutações são geralmente pequenas mudanças em uma resposta. O benefício de manter um passado, uma boa resposta é pequena. Pode aparecer facilmente novamente.

A biologia pode ser usada como inspiração para modelos de computador, mas raramente tem a melhor resposta. A biologia gera soluções por acaso e seleção natural no que diz respeito ao DNA. A biologia também está resolvendo problemas diferentes com diferentes matérias-primas e ferramentas. Veja como os pássaros e os morcegos voam. Por que nossos aviões não são projetados para mover suas asas para cima e para baixo para decolar ou subir mais alto? Porque seria terrivelmente ineficiente. A propulsão a jato e os helicópteros são mais adequados às nossas necessidades. Podemos carregar cargas mais pesadas e viajar em velocidades muito mais rápidas do que pássaros e morcegos.

Charity Leschinski
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Mas os genes diplóides dominantes e recessivos não são uma hipótese , é um método de implementação. A navalha de Occam é boa como uma analogia, mas não é o que você realmente está usando aqui.
David Richerby
Os genes recessivos ainda fazem parte da hipótese, uma vez que precisam ser mantidos por aí para que possam ser vistos novamente. É apenas parte da hipótese que está oculta, a menos que pareada com outro gene recessivo.
Charity Leschinski,