Tại sao các gen lưỡng bội (trội / lặn) không được sử dụng rộng rãi trong các thuật toán di truyền?


20

Trong hầu hết các triển khai thuật toán di truyền, trọng tâm là sự giao thoa và đột biến. Nhưng bằng cách nào đó, hầu hết trong số họ bỏ đi bản chất lưỡng bội (trội / lặn) của gen. Theo như sự hiểu biết (hạn chế) của tôi đi vào bản chất trội / lặn của gen là một yếu tố rất quan trọng trong việc quyết định các đặc điểm thực tế của một sinh vật.

Vì vậy, câu hỏi của tôi là tại sao bản chất lưỡng bội của các gen bị bỏ qua các thuật toán di truyền trong hầu hết các thực hiện?

Có phải vì:

  • nó không mang lại nhiều lợi ích
  • nó thêm độ phức tạp không cần thiết vào một thuật toán đơn giản khác
  • thật khó để thực hiện

Hay cái gì khác hoàn toàn?

Câu trả lời:


16

Tôi không biết lý do thực sự, nhưng nó cảm thấy trực quan: chúng ta hãy nghĩ về bản chất lưỡng bội của gen làm gì trong RL. Về bản chất, nó cho phép gen lặn tồn tại trong nhóm gen ngay cả khi nó tồn tại bất lợi, và đôi khi sống lại, đưa ra hai điều - đầu tiên, nó không bị tuyệt chủng và có thể nhân lên nếu nó trở nên thuận lợi; và thứ hai, nó đảm bảo một số loại dân số vì bạn sẽ liên tục có cả hai kiểu hình - một phần dân số biểu hiện gen và một phần không.

Cả hai điều này đều có thể đạt được bằng những cách đơn giản hơn bằng công cụ đột biến / chéo - bạn có thể trực tiếp 'tìm nạp' các vật phẩm hoạt động tốt ngẫu nhiên từ 100000 thế hệ trước (mà tự nhiên thường không thể); và bạn có thể giữ nhiều quần thể khác nhau trong khi bảo vệ những nhóm không chính yếu khỏi sự tuyệt chủng, điều mà thông thường không có.


2
Vì vậy, bạn đang nói rằng 'lưỡng bội' của gen là không cần thiết miễn là chúng ta thực hiện tinh hoa?
Shaya RC

Là khả năng nhớ lại các gen từ các thế hệ trước, lợi thế duy nhất được cung cấp bởi tính lưỡng bội của gen? Cả về Sinh học và Thuật toán?
Shaya RC

6
Theo như tôi biết trong Sinh học, gen lưỡng bội là một biện pháp bảo vệ chống lại quần thể tất cả hội tụ thành một kiểu hình duy nhất và sau đó bị xóa sổ ngay lập tức bởi bất kỳ thay đổi môi trường nào.
JDong

1

Xem Occam's Razor

Trong số các giả thuyết cạnh tranh, nên chọn một trong những giả định ít nhất. Ngoài ra: Các thực thể không được nhân lên quá mức cần thiết.

Nếu cả hai giả thuyết đều tốt như nhau, hãy chọn phiên bản đơn giản hơn vì phiên bản phức tạp hơn sẽ đưa ra các giả định về điều gì đó mà bạn không thể chắc chắn.

Câu hỏi là, các gen trội và lưỡng bội lưỡng bội có cung cấp nhiều chức năng hơn cho phép chúng ta mô tả một không gian giả thuyết phong phú hơn không?

  • Chúng ta có thể làm điều gì đó không thể đạt được thông qua đột biến đơn giản? Không. Đột biến có thể tạo ra bất kỳ chuỗi mới.
  • Chúng ta có thể làm một cái gì đó với đột biến không thể đạt được thông qua các gen lặn và gen lặn lưỡng bội? Vâng. Đột biến cho phép bất kỳ chuỗi mới ngẫu nhiên nào trong khi các gen lưỡng bội sẽ chỉ phục hồi một cái gì đó nhìn thấy trước đó và bị mất.

Lợi ích duy nhất có thể còn lại để khám phá là liệu các gen lưỡng bội bằng cách nào đó có hiệu quả hơn hay không. Có vẻ như từ việc họ không sử dụng nên đây không phải là trường hợp. Đột biến thường là những thay đổi nhỏ trong một câu trả lời. Lợi ích của việc giữ quá khứ, câu trả lời tốt xung quanh là nhỏ. Nó có thể dễ dàng bật lên một lần nữa.

Sinh học có thể được sử dụng như nguồn cảm hứng cho các mô hình máy tính, nhưng nó hiếm khi có câu trả lời tốt nhất. Sinh học tạo ra các giải pháp tình cờ và chọn lọc tự nhiên trong đó DNA có liên quan. Sinh học cũng đang giải quyết các vấn đề khác nhau với các nguyên liệu và công cụ khác nhau. Hãy nhìn cách chim và dơi bay. Tại sao máy bay của chúng ta không được thiết kế để di chuyển cánh lên xuống để cất cánh hoặc di chuyển lên cao hơn? Bởi vì nó sẽ không hiệu quả khủng khiếp. Động cơ phản lực và máy bay trực thăng phù hợp hơn với nhu cầu của chúng tôi. Chúng ta có thể mang tải trọng nặng hơn và di chuyển với tốc độ nhanh hơn nhiều so với chim và dơi.


Nhưng các gen trội và gen lặn lưỡng bội không phải là một giả thuyết , đó là một phương pháp thực hiện. Dao cạo của Occam cũng tương tự như vậy nhưng nó không phải là thứ bạn đang sử dụng ở đây.
David Richerby

Các gen lặn vẫn sẽ là một phần của giả thuyết vì chúng phải được giữ xung quanh để được nhìn thấy một lần nữa. Nó chỉ là một phần của giả thuyết bị ẩn trừ khi được ghép nối với một gen lặn khác.
Từ thiện Leschinski
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.