Prírodou inšpirované algoritmy

Applet s krížením a mutáciou

INŠTRUKCIE

Tento program simuluje evolúciu Dawkinsovych biomorfov.
Pri prvom spustení apletu sa nám vygeneruje 6 náhodných biomorfov. Pomocou tlačidla "Reinicializácia" môžeme náhodne vygenerovať nové biomorfy (okrem rodičov).

V závislosti od nastavenia parametrov: Mutácia a Kríženie si kliknutím na 1 (klonovanie) resp. 2 (reprodukcia) checkboxy zvolíme jedincov pre nasledujúcu generáciu.
V závislosti od nastavenia parametra: Selekcia si zvolí (užívateľ) jedinca/ov manuálne resp. sa zvolí jedinec/ce (náhodná selekcia ; q-turnaj) automaticky.

Následne je možné vytvoriť novú generáciu kliknutím na tlačidlo "Ďalšia iterácia", pričom sa zvýši hodnota generácie o 1. Ak nie sme spokojný s novou generáciou, môžeme kliknutím na tlačidlo "Späť iterácia" vrátiť sa o generáciu späť (max o 5 generácií). Pri každom jedincovi je malé tlačidlo s označením "Z" (zväčšiť). Kliknutím naň, sa zobrazí zvolený biomorf, ktorého dĺžky vetiev sú 2, 3, alebo 4 krát zväčšené (parameter Zväčšenie). Genetický kód biomorfov novej generácie vznikne krížením rodičovských génov a mutáciou (v závislosti od nastavenia parametrov). Takýmto spôsobom prebieha simulácia evolúcie Dawkinsových biomorfov.

PARAMETRE

• Mutácia :
  • 1-génová,
  • 2-génová,
  • 3-génová,
  • žiadna.
• Kríženie :
  • 1-bodové,
  • 2-bodové,
  • 3-bodové,
  • žiadne.
• Selekcia :
  • užívateľ (user),
  • náhodná selekcia (random),
  • q-turnaj (q-tournament), kde má každý jedinec svoju vlastnú vhodnosť.
• Zväčšenie :
  • dvojnásobné,
  • trojnásobné,
  • štvornásobné.

GENOTYP

Autor apletu uvádza nasledovný popis reprezentácie genómu:

Program používa na reprezentáciu biomorfov 9 génov (odvodené z kódu Alain Gogniat):

• prvé 4 gény určujú uhly medzi jednotlivými vetvami. Sú kodované písmenami od A po M,
• ďalšie 4 gény určujú dĺžku jednotlivých čiar pri vetvení. Gény nadobúdajú hodnoty od A po M,
• posledný gén určuje hĺbku rekurzie. Nadobúda hodnoty od J po N, kde J=10,...,N=14.

Pod každým vygenerovaným biomorfom je zobrazený aj jeho genetický kód.

Neskoršia analýza zdrojového kódu apletu však ukázala odlyšné závery.

Kríženie predchádza mutáciu. Prebieha tak, že sa náhodne vygeneruje 1, 2 resp. 3 čísla (v závislosti od nastavenia parametra Kríženie) z {0,1,2,...,9}, ktoré rozdelí interval genetického kódu rodičov na 2 resp. viac častí, ktoré vhodne skombinuje (rozlíšené bielou a žltou farbou). Takto vznikne nový genetický kód.

Mutácia prebieha tak, že sa opäť náhodne vygeneruje 1, 2 resp. 3 čísla z {0,1,2,...,9}, ktoré určí jeden, dva resp. tri gény z novovytvoreného gen.kódu, ktorý sa náhodne zmení o +/- 1 (čierne trojuholníky označujúce gén, ktorý sa zmutoval).