Prírodou inšpirované algoritmy

študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie

Späť ku kurzom triedy
Obsah
Anatómia
Biologické procesy
Genetika



Ostatné kapitoly
LEE
Framsticks
EINSTein
Nerve garden
Poly World
Simulácia evolúcie rozhodovania
Nornovia
Creatures 3
Primordial Life
Core War
Desktop Garp
Tierra
Avida


Tutoriály
 Celulárne automaty
 Morfogenéza
 Simulátory
 Evolučné algoritmy
 Chaos
 Roboty
 Rôzne


Genetika

Genetika Norna nie je urobená celkom tak ako je to u človeka. Ľudia, zvieratá, či rastliny majú chromozómy, ktoré sú tvorené množstvom párov základných kyselín zoskupených v génoch. Tieto chromozómy v konečnom zmysle definujú jedinca. Norn a jeho "kolegovia" majú len jeden "chromozóm", ktorý obsahuje 320-350 "génov", čo sú vlastne sekvencie počítačom vykonávaných inštrukcií.

Genóm a Creatures dDNA

Nornovia, Grendelovia, Ettini majú genetickú informáciu vo forme Creatures Digital DNA (dDNA). Tá v nich kontroluje všetko - od vnútornej biochémie, cez vzhľad, až po správanie. Ak zoberiete genóm Grendela a dáte ho do Norna, tak Norn sa jednoducho stane Grendelom.

Génové typy a subtypy

V hre Creatures sú tri hlavné skupiny génov. Každá z týchto troch skupín má jeden alebo viac subtypov, ktoré tvoria 13 nezávislých druhov génov.

  • Mozgové gény definujú spôsob akým pracuje mozog. Pri týchto génoch existuje len jeden subtyp, ktorý sa zaoberá mozgovými lalokmi. Je to najzložitejší génový typ.
  • Biochemické gény popisujú spôsob akým rozličné "chemikálie" su produkované a ako sú použité v tele jednotlivých stvorení v priebehu celého ich života. Existuje 5 subtypov.
  • Typové gény definujú ako jednotlivé tvory vyzerajú, ako sa pohybujú a ako reagujú na svoje prostredie.

Génový Typ Génový Subtyp Popis génu
Mozgové gény Lalokový Lalokové gény uchovávajú informácie o počte neurónov, ich individuálnej dynamike a jednotlivých prahoch. Ďalej sa tu kódujú informácie o počte dendritov a jednotlivých synaptických prepojeniach.
Biochemické gény Receptor Popisuje, ktorý receptor bude naviazaný na ktorú chemikáliu, ako aj hladinu pri, ktorej bude vybudený
" Emitor Popisuje akú chemikáliu a aké množstvo bude emitor vylučovať.
" Reakčný gén Reakčný gén špecifikuje chemické reakcie, vrátane reaktantov a produktov a ich minimálne koncentrácie pri vstupe do reakcie. Tento gén rovnako definuje aj rýchlosť akou daná reakcia prebehne.
" Polčas rozpadu Tento gén špecifikuje polčas rozpadu jednotlivých chemikálii v organizme
" Inicializačný gén Tieto gény špecifikujú aké množstvo jednotlivých chemikálií má byť prítomné v tele pri narodení.
Typové gény Stimulus Stimulačný gén definuje stimul (pri stretnutí s niekým alebo niečím z okolitého sveta) a množstvo chemikálií, ktoré sa začnú vylučovať pri danom stimule (max. 4 chemikálie)
" Druh Tento jediný gén špecifikuje druh (Norn, Grendel...) a rovnako ukrýva aj mená rodičov.
" Vzhľad Sú to 4 gény, ktoré špecifikujú ako Norn vyzerá (de facto ide o vybranie textúr, ktorými je telo pokryté).
" Póza Tento gén definuje aké bude držanie tela a ako sa jednotlivé stvorenia budú navonok javiť.
" Chôdza Gény chôdze špecifikujú sekvencie pohybov (póz), ktoré reprezentujú spôsob chodenia.
" Inštinkt Inštinktové gény definujú určité situácie a akcie, ktoré v danej situácii treba vykonať. Rovnako aj odmenu alebo trest pre jedinca, ktorý akciu v danej situácii vykoná. Instinct genes define a certain situation, an action to take in
" Pigment Pigmentové gény definujú množstvo červenej, modrej a zelenej farby na tónovanie základných textúr.

Kríženie

Keď sa dvaja Nornovia krížia, ich dieťa je mix dvoch rodičovských reťazcov. Ide o crossing over proces. Reťazce (chromozómy) rodičov sa položia vedľa seba a v istých bodoch kríženia sa podreťazec z jedného rodiča prenesie na potomka, pričom protiľahlý z druhého rodiča sa neberie do úvahy. Ďalej tu môže nastať mutácia reťazca (v ľubovoľnom bode), keď je istým spôsobom len trochu pozmenený.

To vysvetľuje prečo je genóm každého Norna jedinečný. Pravdepodobnosť toho, že kríženie nastane dvakrát v tých istých miestach a naviac dôjde aj k rovnakej mutácii, je veľmi malá (pričom sa to musí stať len pri rovnakom páre rodičov).

Hore
Kontakt: Marek Bundzel