Modelli di adattamento a vita

Fino ad ora in questo tutorial, tutto ciò che abbiamo discusso corrisponde al modello di evoluzione darwiniano: selezione naturale e variazione genetica attraverso la ricombinazione e la mutazione. In natura, solo le informazioni contenute nel genotipo dell'individuo possono essere trasmesse alla generazione successiva. Questo è l'approccio che abbiamo seguito finora nel tutorial.

Tuttavia, altri modelli di adattamento a vita - Lamarckian Model e Baldwinian Modelesistono anche. È da notare che qualunque sia il modello migliore, è aperto al dibattito ei risultati ottenuti dai ricercatori mostrano che la scelta dell'adattamento per tutta la vita è altamente specifica per il problema.

Spesso ibridiamo un GA con la ricerca locale, come in Memetic Algorithms. In questi casi, si potrebbe scegliere di andare con il modello Lamarckiano o Baldwiniano per decidere cosa fare con gli individui generati dopo la ricerca locale.

Modello Lamarckian

Il modello lamarckiano dice essenzialmente che i tratti che un individuo acquisisce nella sua vita possono essere trasmessi alla sua prole. Prende il nome dal biologo francese Jean-Baptiste Lamarck.

Anche se, la biologia naturale ha completamente ignorato il lamarckismo poiché tutti sappiamo che possono essere trasmesse solo le informazioni nel genotipo. Tuttavia, dal punto di vista del calcolo, è stato dimostrato che l'adozione del modello Lamarckiano dà buoni risultati per alcuni problemi.

Nel modello Lamarckiano, un operatore di ricerca locale esamina il vicinato (acquisendo nuovi tratti) e, se viene trovato un cromosoma migliore, diventa la prole.

Modello Baldwin

Il modello Baldwin è un'idea intermedia che prende il nome da James Mark Baldwin (1896). Nel modello Baldwin, i cromosomi possono codificare una tendenza ad apprendere comportamenti benefici. Ciò significa che, a differenza del modello Lamarckiano, non trasmettiamo i tratti acquisiti alla generazione successiva, né ignoriamo completamente i tratti acquisiti come nel Modello Darwiniano.

Il modello Baldwin si trova nel mezzo di questi due estremi, in cui la tendenza di un individuo ad acquisire determinati tratti è codificata piuttosto che i tratti stessi.

In questo modello baldwiniano, un operatore di ricerca locale esamina il vicinato (acquisendo nuovi tratti) e, se viene trovato un cromosoma migliore, assegna solo l'idoneità migliorata al cromosoma e non modifica il cromosoma stesso. Il cambiamento di fitness significa la capacità dei cromosomi di “acquisire il tratto”, anche se non viene trasmesso direttamente alle generazioni future.