velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Виртуальное выживание

Для доказательства самых запутанных устройств эволюции ученые обращаются к помощи состязающихся в борьбе за «выживание» ботов.







Со времен Дарвина биологи-эволюционисты отыскивают механизмы, объясняющие альтруистическое и часто жертвенное поведение, которое показывают в неких ситуациях некие живы существа. По правде, если основной принцип био эволюции – выживание самых адаптированных – то почему животные, от пчел до человека, склонны помогать своим сородичам даже в тех случаях, когда это вредит им самим? Исходя из убеждений продолжения собственного рода это полный нонсенс, суть которого интригует и завлекает постоянное внимание профессионалов.


Часто встречающееся разъяснение этим фактам состоит в том, что альтруизм распространяется на носителей общих генов – и тем активнее проявляется в поведении особи, чем поближе она и объект этого поведения стоят на схожем древе. Таким макаром, альтруизм и самопожертвование могут быть нерентабельны для отдельной особи, но прибыльны для ее генов. Эта пользующаяся популярностью теория обычно именуется «родственным отбором», и подробнее о ней вы сможете прочитать в этом восхитительном обзоре. Вобщем, она не только лишь дает разъяснение фактам, да и ставит перед исследователями новые, достойные внимания и запутанные трудности, рассуждения о которых можно отыскать в нашей заметке «Добро с зеленоватой бородой».


Стратегия эта доведена до логического окончания у публичных насекомых, таких как пчелы и муравьи, подавляющее большая часть которых всю свою жизнь приносят «на алтарь» царицы, сами по для себя оставаясь бесплодными. С другой стороны, полностью подтвердить теорию схожего отбора пока нереально ввиду хотя бы того факта, что очень тяжело оценить определенные утраты и выгоды схожей стратегии для определенной особи, определенного гена и всей популяции, в особенности в масштабе многих поколений.


По счастью, сложные эволюционные механизмы необязательно изучить на примере реальной био жизни. Очень комфортную модель для этого предлагают… боты – очевидно, подабающим образом спроектированные и запрограммированные. Этим методом уже не 1-ый год движется швейцарский ученый Дарио Флореано (Dario Floreano), об увлекательных опытах которого в области «робоэволюции» мы не раз ведали (читайте: «Все лгут», «Роботы-охотники, роботы-дичь»).


Боты, послужившие объектами еще одного исследования Флореано и его коллег, представляют собой маленькие сотворения всего пару см высотой, снаряженные 2-мя независимо работающими колесами и собственного рода «нервной системой», включающей детекторы, камеры и легкие методы поведения. Боты способны распознавать «пищу», ярко окрашенные диски, размещенные на площадке, и стремиться к ним, стараясь затмить в этом собственных братьев.


В эту систему ученые занесли и таковой важный эволюционный фактор, как мутации. Только если в реальной жизни для проявления их адаптационных эффектов требуются поколения, в этом случае все значительно ускорено. «Мутации» здесь состояли в прочности разных связей в «нервной системе» бота, одни из их приводили к более действенному поиску и сбору «пищи», а другие напротив.


Такую симуляцию ученые «прогоняли» через несколько сотен циклических шагов, на каждом отбирая самых удачных сборщиков «пищи» и исключая лузеров, имитируя естественный отбор. Устройство «нервной системы» выживших повторялось в новеньком поколении – и подвергалось новым мутациям и новенькому отбору.


Ну а чтоб еще больше облегчить для себя задачку, для всего происходящего была выстроена уже стопроцентно виртуальная компьютерная модель, которая в протяжении этого первого шага тестов тестировалась на соответствие действительности, и стопроцентно подтвердила свою состоятельность. Таким макаром, ученые получили полнофункциональную компьютерную модель легкой, но эволюционирующей популяции ботов, и в предстоящем работали уже с нею.


Последующая хитрость состояла в том, чтоб ввести в метод ботов возможность делиться «пищей» вместе. Ученые размышляли, что если теория схожего отбора сработает, то более успешными в выживании и передаче собственной «нервной системы» последующему поколению будут те (виртуальные) боты, которые, во-1-х, очень близки друг дружке, а во-2-х, проявляют интенсивно альтруистическое поведение по отношению друг к другу.


К примеру, если два «близкородственных» бота показали себя средне при сборе «пищи», при обыденных критериях оба будут исключены из последующего поколения. Но если какой-то из них даст собранные припасы другому, 2-ой сумеет выжить – и передать потомкам свои «гены», в том числе и общие с пожертвовавшим собой роботом.


Вправду, оказалось, что при таком давлении отбора альтруистическое поведение возникает очень стремительно, при этом более интенсивно «делиться» боты начинали конкретно с более близкими своими «родичами». По замечанию Дарио Флореано, «теория оказывается очень общей, непринципиально, идет ли речь о насекомых, людях либо роботах».


С другой стороны, стоит, все-же, держать в голове, что в этом случае идет речь конкретно о ботах, более того – об их виртуальных моделях, и степень соответствия этой на теоретическом уровне сконструированной ситуации действительности – под огромным вопросом. Кажется, она вначале спроектирована была таким макаром, что отталкивалась от теории схожего отбора, и логично, что ее же она и подтвердила.


По инфы PLoS Biology и ScienceNOW





Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments