Эволюция это генетический алгоритм?
От: igor-booch Россия  
Дата: 10.08.17 15:33
Оценка:
Теоретически, возможно ли с помощью генетического алгоритма смоделировать биологическую эволюцию
от носителя информации, аналогичного РНК и ДНК
до организма по сложности сравнимого с млекопитающим
на каком-нибудь супер пупер ультра компьютере, обладающего неограниченной вычислительной мощностью?

Если нельзя смоделировать с помощью генетического алгоритма (хотя это напрашивается само собой)
с помощью какого метода теоретически можно смоделировать эволюцию?
Ещё раз обращаю внимание: вычислительная мощность не ограничена, какая хотите такая и будет. Так же в вашем распоряжение генератор абсолютно случайных чисел.
Несмотря на то, что вычислительная мощность не ограничена, предлагать нужно методы, требующие как можно меньшую вычислительную мощность. Тупой перебор — самый затратный и очевидный метод метод, его можно не предлагать.
Задача не стоит в том, чтобы полностью получить тоже самое, что творилось на земле.
Задача состоит в том, чтобы в лабораторных условиях из простой программы (аналогичной РНК) получить более сложную программу аналогичную млекопитающем.
Отвечайте на это сообщение, только если у Вас хорошее настроение и в Вашем ответе планируются только конструктивные вопросы и замечания
http://rsdn.ru/Info/rules.xml
Отредактировано 10.08.2017 17:03 igor-booch . Предыдущая версия . Еще …
Отредактировано 10.08.2017 17:02 igor-booch . Предыдущая версия .
Отредактировано 10.08.2017 15:34 igor-booch . Предыдущая версия .
Re: Эволюция это генетический алгоритм?
От: SergeyOsipov Россия  
Дата: 10.08.17 15:52
Оценка:
Здравствуйте, igor-booch, Вы писали:

А мозг это нейронная сеть? В каком-то приближении да.
Достаточно ли бесконечных мощностей, чтоб нейронная сеть повторила функционал мозга?

Вот и ГА так же. ГА — прежде всего метод поиска локальных экстремумов. Помню баловался им, забавные результаты получались, особенно если процесс визуализировать и анимировать. Но не надо наделять ГА волшебными свойствами
Re: Эволюция это генетический алгоритм?
От: hi_octane Беларусь  
Дата: 10.08.17 16:24
Оценка:
IB>Задача состоит в том, чтобы в лабораторных условиях из простой программы (аналогичной РНК) получить более сложную программу
Задача получения более сложной програамы из более простой решена десятки лет назад, усложнение кода было неоднократно подтверждено. Были повторены основные эволюционные законы, например "появление паразита угнетающего доминирующий вид приводит к взрывному росту разнообразия". Собственно после статьи о программах Томаса Рэя в "Технике Молодёжи" из-за желания повторить тоже самое на (наивность уровня 'грабить корованы' ) ЕС 1841 я в школе забросил паскаль (там нельзя было выделить под "зоопарк" массив больше 64к) и засел за ассемблер x86

IB>.. аналогичную млекопитающему.

Для такого моделирования понадобится моделировать ещё и очень сложную окружающую среду. Большинство "зоопарков с вирусами" этим не заморачиваются ввиду ограниченности ресурсов. В самой задаче никаких нерешаемых проблем, кроме вычислительных ресурсов, не просматривается. Напиши, купи ресурсов в облаке, и получи желаемое решение в любых ограничения которые сочтёшь нужными.
Re: Update
От: igor-booch Россия  
Дата: 10.08.17 17:05
Оценка:
Несмотря на то, что вычислительная мощность не ограничена, предлагать нужно методы, требующие как можно меньшую вычислительную мощность. Тупой перебор — самый затратный и очевидный метод, его можно не предлагать.
Отвечайте на это сообщение, только если у Вас хорошее настроение и в Вашем ответе планируются только конструктивные вопросы и замечания
http://rsdn.ru/Info/rules.xml
Отредактировано 11.08.2017 10:24 igor-booch . Предыдущая версия .
Re[2]: Эволюция это генетический алгоритм?
От: igor-booch Россия  
Дата: 10.08.17 17:09
Оценка:
SO>А мозг это нейронная сеть? В каком-то приближении да.
SO>Достаточно ли бесконечных мощностей, чтоб нейронная сеть повторила функционал мозга?

Мозга конкретного взятого человека — возможно да.
Но может ли нейронная сеть обученная наскальной живописи, сама (без учителя) нарисовать Мону Лизу?
Отвечайте на это сообщение, только если у Вас хорошее настроение и в Вашем ответе планируются только конструктивные вопросы и замечания
http://rsdn.ru/Info/rules.xml
Re[2]: Эволюция это генетический алгоритм?
От: igor-booch Россия  
Дата: 10.08.17 17:27
Оценка:
IB>>.. аналогичную млекопитающему.
_>Для такого моделирования понадобится моделировать ещё и очень сложную окружающую среду

Моделируйте какую хотите среду, генератор абсолютно случайных чисел в помощь. Память бесконечна. Так что задача решена? Кроме крякозябр этот клеточный автомат что-то сможет сотворить?
Отвечайте на это сообщение, только если у Вас хорошее настроение и в Вашем ответе планируются только конструктивные вопросы и замечания
http://rsdn.ru/Info/rules.xml
Отредактировано 10.08.2017 17:40 igor-booch . Предыдущая версия .
Re[3]: Эволюция это генетический алгоритм?
От: hi_octane Беларусь  
Дата: 10.08.17 17:28
Оценка:
IB>Мозга конкретного взятого человека — возможно да.
IB>Но может ли нейронная сеть обученная наскальной живописи, сама (без учителя) нарисовать Мону Лизу?
Чёт ты перегнул Имхо даже Да Винчи не решил бы твою задачку в таких ограничениях. Это даже не считая того что в художественном мире принято считать что Мону Лизу с натуры рисовали, а не из головы и наскальной живописи...
Re: Update 2
От: igor-booch Россия  
Дата: 10.08.17 17:29
Оценка:
Ограничений по памяти тоже нет. Стремиться минимизировать память не нужно.
Отвечайте на это сообщение, только если у Вас хорошее настроение и в Вашем ответе планируются только конструктивные вопросы и замечания
http://rsdn.ru/Info/rules.xml
Re[4]: Эволюция это генетический алгоритм?
От: igor-booch Россия  
Дата: 10.08.17 17:34
Оценка:
IB>>Мону Лизу с натуры рисовали, а не из головы и наскальной живописи...

Наскальную живопись тоже с натуры рисовали, мамонтов всяких
Отвечайте на это сообщение, только если у Вас хорошее настроение и в Вашем ответе планируются только конструктивные вопросы и замечания
http://rsdn.ru/Info/rules.xml
Re[3]: Эволюция это генетический алгоритм?
От: hi_octane Беларусь  
Дата: 10.08.17 17:43
Оценка: +3
IB>Моделируйте какую хотите среду, генератор абсолютно случайных чисел в помощь. Память бесконечна. Так что задача решена?
Ты статью по ссылке читал? Задача в поставленном тобой виде ("в лабораторных условиях из простой программы (аналогичной РНК) получить более сложную программу") решена десятки лет назад. На реальном компьютере, с убогим ГСЧ, с конечной и небольшой памятью. В том мирке полученный результат однозначен: программы которые возникли в результате эволюции превосходят стартовые примерно как млекопитающие первосходят траву. Сложность их существенно превозшла ожидания авторов этих симуляций. И что теперь? Ты сможешь признать что полез в тему не потрудившись изучить широко известные результаты (на них даже Лем ссылался в своих книжках)? Или начнёшь выкручиваться типа "ожидал увидеть что-то похожее на собаку и чтоб ухаживала за щенками"?
Re[5]: Эволюция это генетический алгоритм?
От: hi_octane Беларусь  
Дата: 10.08.17 17:56
Оценка:
IB>>>Мону Лизу с натуры рисовали, а не из головы и наскальной живописи...
IB>Наскальную живопись тоже с натуры рисовали, мамонтов всяких
С темы ты красиво съехал, но я умею тему взад...

И это говорит нам о нейросетях, обучении без учителя и живописи что? Правильно! То что без обучения человек нихера сложнее "наскальная живопись только карандашом" нарисовать не в состоянии.
Re[6]: Эволюция это генетический алгоритм?
От: igor-booch Россия  
Дата: 10.08.17 18:47
Оценка:
_> без обучения человек нихера сложнее "наскальная живопись только карандашом" нарисовать не в состоянии.

Один человек да, не сможет. Но человечество смогло. Хотя всё человечество можно рассматривать как одну большую нейронную сеть, обучающуюся без учителя.
Отвечайте на это сообщение, только если у Вас хорошее настроение и в Вашем ответе планируются только конструктивные вопросы и замечания
http://rsdn.ru/Info/rules.xml
Re[4]: Эволюция это генетический алгоритм?
От: igor-booch Россия  
Дата: 11.08.17 08:59
Оценка: -1
IB>>Моделируйте какую хотите среду, генератор абсолютно случайных чисел в помощь. Память бесконечна. Так что задача решена?
_>Ты статью по ссылке читал? Задача в поставленном тобой виде ("в лабораторных условиях из простой программы (аналогичной РНК) получить более сложную программу") решена десятки лет назад. На реальном компьютере, с убогим ГСЧ, с конечной и небольшой памятью. В том мирке полученный результат однозначен: программы которые возникли в результате эволюции превосходят стартовые примерно как млекопитающие первосходят траву. Сложность их существенно превозшла ожидания авторов этих симуляций. И что теперь? Ты сможешь признать что полез в тему не потрудившись изучить широко известные результаты (на них даже Лем ссылался в своих книжках)? Или начнёшь выкручиваться типа "ожидал увидеть что-то похожее на собаку и чтоб ухаживала за щенками"?

Зачем так нервничать? Я просто хочу получить четкие однозначные ответы на вопросы темы. Если однозначного ответа дать не можете, напишите четко почему. За статью спасибо. Форум для этого и существует чтобы в том числе делиться библиографическими материалами и обсуждать их. Что в этом плохого? Если считаете что, то я написал бредом, засоряющим форум, пройдите мимо и пожалуйтесь модератору, зачем утруждать себя в переписке со мной?

А теперь конкретно по статье. Конкретизирую понятие сложности, которое я ввёл в стартовом сообщении. Я написал что сложность должна быть как у млекопитающего. Но сложность не самоцель. Сложность должна быть функционально оправдана. В статье, которую Вы предложили для обсуждения, говорилось о том, что цифровые организмы наоборот уменьшали длину своего кода, то есть сложность уменьшалась. (Усложнение от травы до млекопитающего, как Вы изволили выразится, разве закономерность и цель?) Так же говорилось о том, что геном цифрового организма полон мусора (строго говоря, определить, что мусор а что нет можно только после полной расшифровки генома). Сложность не определяется количеством байт программы организма, сложность определяется сложностью функций, которые способна выполнять программа организма в контексте окружающей среды.
Я считаю самая главная функция организмов — выживание и распространение своей программы, через самокопирование. Причем выживание
не только в конкретных и статичных условиях окружающей среды,
но и выживание даже в том, случае если окружающая среда сильно изменится,
либо даже в том случае, если окружающая среда прекратит своё существование (Солнце взорвется), полное воссоздание пригодных для жизни условий окружающей среды (на других планетах).
В исходном сообщении я написал, что стартовой точкой является РНК. РНК уже способна к самокопированию. Давайте усложним задачу.
Задача смоделировать такую среду, которая
породит случайным образом программу, способную к
1) самокопированию
2) копированию среды, которая данную программу породила
Причем, чтобы пункты 1 и 2 не выродились в одну функцию, программа должна уметь разделять себя и среду, в которой она исполняется.
Также следует учитывать, что окружающей средой для организма, являются в том числе и другие организмы, с которыми данный организм может находится во взаимовыгодных функциональных связях (симбиоз). Я считаю что симбиоз это неизбежное следствие эволюции. Эволюционным предшественником млекопитающего были бактерии. Сразу человек не появился. Млекопитающие не могут прожить без бактерий. Они необходимы им для переваривания пищи. Эволюционно млекопитающие приспособлены жить в сотрудничестве с бактериями.
То есть нужно не только потреблять субстрат окружающей среды и другие организмы (жрать), но и уметь сотрудничать с другими организмами и производить субстрат. По моему эти цели принципиально отличаются от тех, которые ставили авторы приведенной Вами статьи.
Вот такую задачу кто-то решал?
Отвечайте на это сообщение, только если у Вас хорошее настроение и в Вашем ответе планируются только конструктивные вопросы и замечания
http://rsdn.ru/Info/rules.xml
Отредактировано 11.08.2017 11:17 igor-booch . Предыдущая версия . Еще …
Отредактировано 11.08.2017 11:16 igor-booch . Предыдущая версия .
Отредактировано 11.08.2017 11:14 igor-booch . Предыдущая версия .
Отредактировано 11.08.2017 11:12 igor-booch . Предыдущая версия .
Отредактировано 11.08.2017 9:15 igor-booch . Предыдущая версия .
Отредактировано 11.08.2017 9:05 igor-booch . Предыдущая версия .
Отредактировано 11.08.2017 9:03 igor-booch . Предыдущая версия .
Re: Эволюция это генетический алгоритм?
От: DreamMaker  
Дата: 11.08.17 11:57
Оценка: 4 (1)
Здравствуйте, igor-booch, Вы писали:

IB>Теоретически, возможно ли с помощью генетического алгоритма смоделировать биологическую эволюцию

IB>от носителя информации, аналогичного РНК и ДНК
IB>до организма по сложности сравнимого с млекопитающим
IB>на каком-нибудь супер пупер ультра компьютере, обладающего неограниченной вычислительной мощностью?


я прикидывал (очень грубо) требуемую вычислительную мощность.
получился прикол. грубо говоря эволюцию можно разбить на два этапа — 1) самые примитивные организмы 2) многоклеточные
так вот. если второй этап еще хоть как-то есть шанс смоделировать, то с первым абсолютно глухо: одноклеточных ОЧЕНЬ много и плодятся они ОЧЕНЬ быстро — там много-много порядков нехватка вычислительной мощности.
In P=NP we trust.
Re: Материал по теме
От: igor-booch Россия  
Дата: 11.08.17 12:11
Оценка:
Интересующиеся наверняка уже нагуглили, но на всякий случай привожу

https://habrahabr.ru/post/200454/

Там, на мой взгляд стоит почитать комменты, человека называющего себя биологом. Он конкретно пишет о том, чем отличается биологическая эволюция от генетических алгоритмов. По его мнению отличается значительно. Но вопрос темы остается открытым: Можно ли (теоретически) получить результаты, аналогичные биологической эволюции, если не классическими генетическими алгоритмами, то их модифицированной версией?
Отвечайте на это сообщение, только если у Вас хорошее настроение и в Вашем ответе планируются только конструктивные вопросы и замечания
http://rsdn.ru/Info/rules.xml
Re[2]: Эволюция это генетический алгоритм?
От: Nikе Россия  
Дата: 12.08.17 01:58
Оценка:
Здравствуйте, DreamMaker, Вы писали:

IB>>до организма по сложности сравнимого с млекопитающим

IB>>на каком-нибудь супер пупер ультра компьютере, обладающего неограниченной вычислительной мощностью?

DM>я прикидывал (очень грубо) требуемую вычислительную мощность.

DM>получился прикол. грубо говоря эволюцию можно разбить на два этапа — 1) самые примитивные организмы 2) многоклеточные
На три:
1. превалирования горизонтальных мутаций
2. превалирование вертикальных мутаций
3. эукариоты
Нужно разобрать угил.
Re[2]: Материал по теме
От: Nikе Россия  
Дата: 12.08.17 02:01
Оценка:
Здравствуйте, igor-booch, Вы писали:

IB>Там, на мой взгляд стоит почитать комменты, человека называющего себя биологом. Он конкретно пишет о том, чем отличается биологическая эволюция от генетических алгоритмов. По его мнению отличается значительно. Но вопрос темы остается открытым: Можно ли (теоретически) получить результаты, аналогичные биологической эволюции, если не классическими генетическими алгоритмами, то их модифицированной версией?


На простых моделях — легко, я игрушку делаю, где до 100000 разнородных бактерий моделируется. А на сложные — мощи не хватит.
Нужно разобрать угил.
Re[3]: Материал по теме
От: igor-booch Россия  
Дата: 12.08.17 06:46
Оценка:
N>На простых моделях — легко, я игрушку делаю, где до 100000 разнородных бактерий моделируется. А на сложные — мощи не хватит.

Мощность не ограничена. Я это в самом начале написал. Ещё раз повторю: задача не практическая, а теоретическая. В теории алгоритмов есть задачи алгоритмически неразрешимые. То есть их невозможно решить при любой какой угодно высокой вычислительной. мощности. Вопрос: относится ли биологическая эволюция к алгоритмически разрешимым задачам.
Отвечайте на это сообщение, только если у Вас хорошее настроение и в Вашем ответе планируются только конструктивные вопросы и замечания
http://rsdn.ru/Info/rules.xml
Re: Update 3. Уточнение понятия сложности
От: igor-booch Россия  
Дата: 12.08.17 07:16
Оценка:
В исходном сообщении я написал, что сложность целевого организма должна быть сравнима со сложностью млекопитающего. Это очень не четкая формулировка. Сложность может быть высокая, но большая её часть — мусор. Сложность должна быть функционально оправдана. Критерий сложности будет подобен функции приспособленности генетического алгоритма. Можно сказать что критерий сложности это выживаемость. Но это опять не четкая формулировка. Если бы у биологической эволюции функцией приспособленности была просто выживаемость, она бы остановилась на бактериях. Они выживают практически выезде (Экстремофилы). Почему появились более сложные формы жизни, в том числе человек? Дело в том, что важна не только выживаемость в конкретных статичных условиях окружающей среды, важна выживаемость
1) При любых условиях окружающей среды (человек живет везде: от северного полюса до экватора. Конкретный вид бактерии экстремофилы живет только либо при жаре, либо только в холоде)
2) Организм должен выживать даже если условия окружающей среды сильно поменяются
3) Чтобы ещё больше снизить свою зависимость от окружающей среды организм должен уметь сам создавать среду пригодную для своей жизни: чем и занимается человек: строит дома, города и т. д. Конечная цель умение воссоздать пригодные условия на другой планете, в случае уничтожения Земли. Если пойти еще дальше: человек хочет сохранить себя даже в случае уничтожения вселенной и всего материального.
Это не выживаемость, в классическом биологическом смысле, а сверхвыживаемость.
Причем, чтобы пункты 1 и 2 не выродились в одну функцию, цифровой организм должен уметь различать себя и среду, в которой он находится. Также следует учитывать, что окружающей средой для организма, являются в том числе и другие организмы, с которыми данный организм может находится во взаимовыгодных функциональных связях (симбиоз). Симбиоз повышает выживаемость. Человек не может прожить без бактерий, которые необходимы ему для пищеварения. Даже хищники и жертвы находятся во взаимовыгодных функциональных связях. Не знаю называется ли это симбиоз. Возможно ли достигнуть сверх выживаемости без симбиоза: вопрос. Я думаю что нет.
Теперь нужно определиться со сложностью окружающей среды. Ранее я писал что отправной точкой является РНК. Это неверно, так как не определяет сложность окружающей среды, а значить не даст в итоге сложности сравнимой с млекопитающим, и вообще может не привести к появлению сверхживучего организма. Окружающая среда должна быть настолько сложна чтобы в ней случайным образом мог возникнуть и развиться такой цифровой организм.
Итак задача в следующем:

Смоделировать такую среду, которая
породит программу, способную к
1) самокопированию
2) копированию среды, которая данную программу породила


И еще раз повторю. Задача не практическая, а теоретическая. В теории алгоритмов есть задачи алгоритмически неразрешимые. То есть их невозможно решить при любой какой угодно высокой вычислительной мощности. Вопрос: относится ли биологическая эволюция к алгоритмически разрешимым задачам. Вычислительная мощность не ограничена, но её необходимо минимизировать, иначе можно использовать тупой перебор всех байтов программы цифрового организма (а может даже так не выйдет?). Память не ограничена и её минимизировать не нужно. В наличии генератор абсолютно случайных чисел.
Отвечайте на это сообщение, только если у Вас хорошее настроение и в Вашем ответе планируются только конструктивные вопросы и замечания
http://rsdn.ru/Info/rules.xml
Отредактировано 12.08.2017 12:09 igor-booch . Предыдущая версия . Еще …
Отредактировано 12.08.2017 12:08 igor-booch . Предыдущая версия .
Отредактировано 12.08.2017 12:07 igor-booch . Предыдущая версия .
Отредактировано 12.08.2017 12:06 igor-booch . Предыдущая версия .
Re[2]: Материал по теме
От: Cyberax Марс  
Дата: 12.08.17 07:21
Оценка:
Здравствуйте, igor-booch, Вы писали:

IB>Там, на мой взгляд стоит почитать комменты, человека называющего себя биологом. Он конкретно пишет о том, чем отличается биологическая эволюция от генетических алгоритмов. По его мнению отличается значительно. Но вопрос темы остается открытым: Можно ли (теоретически) получить результаты, аналогичные биологической эволюции, если не классическими генетическими алгоритмами, то их модифицированной версией?

Теоретически можно всё. Например, запустить симуляцию методом молекулярной динамики сцены размером с Землю, с учётом квантовой механики. В этом симуляторе возникнет жизнь и разовьётся до чего угодно.

Сколько масс Солнца надо будет потратить на организацию такого компьютера — задача для читателя.

Значит нужно упрощать. Можно забыть об эмуляции на уровне физических процессов, что существенно снизит достижимую сложность системы. Но даже в этом случае нужна мощность порядков на 10 больше той, что сейчас доступна.
Sapienti sat!
Подождите ...
Wait...
Пока на собственное сообщение не было ответов, его можно удалить.