Prírodou inšpirované algoritmy

Úvod do kvantitatívnej memetiky

Podkapitoly:

Populačná dynamika a replikátorové rovnice
Memetické algoritmy
Modelovanie v memetike
Štruktúra mémov

V predchádzajúcich kapitolách boli spomínané najdôležitejšie poznatky o mémoch a preto možno teraz prejsť od metaforickej memetiky ku kvantitatívnej memetike. Za zakladateľa memetiky je pokladaný Richard Dawkins, ktorý po prvýkrát použil pojem meme vo svojej knihe Sebecký gén (Dawkins, 1976). Avšak problematike, ktorú už dnes možno označiť ako mémová, sa venovali vedci už podstatne skôr. Odhliadnuc tu od filozofických koreňov od dôb Platóna až po začiatok 20. storočia, prvé "nefilozofické" vedecké teórie boli sformulované už v prvej polovici 20. storočia. Práce (Volterr & Lotka, 1924) z oblasti biomatematiky a neskôr zase práce z bioštatistiky (Fisher, Wright, Haldame, 1930). (Wilson, 1975), nezávisle od Dawkinsa publikoval svoju Sociobiology. Neskôr (Wilson & Lumsden, 1981) prezentovali kulturgénovú teóriu v knihe Genes, Mind, Culture. Tejto oblasti sa ďalej venovali v knihe Promethean Fire.

Kulturgén je definovaný ako rad správaní a artefaktov, ktoré sú prenášané kultúrnymi druhmi počas procesu socializácie. Korene slova kulturgén sú v latinčine : cultur (kultúra) a gen (produkovať). Kulturgény sa v súčasnosti využívajú pre integrovanú diskusiu o genetickom a kultúrnom prenose.

Blízke teórii Wilsona, Lumsdena a Dawkinsa sú kvantitatívne formulácie (Cavalli-Sforza & Feldman, 1981) v knihe Cultural Transmission and Evolution. Cavalli-Sforza a Feldman si boli vedomí Dawkinsových mémov, avšak argumentovali tým, že je ťažké pozorovať diskrétne jednotky imitácie alebo diskrétne zmeny v kultúrnych črtách. Zamerali sa na matematickú teóriu prenosu kultúrnych čŕt. Uvedomili si dôležitosť a užitočnosť štúdia evolúcie jazyka a tak vlastne poukázali na doménu, veľmi vhodnú pre testovanie v memetike.

Wilson, Lumsden, Dawkins, Cavalli-Sforza a Feldman sa však zaoberali mémami v aplikácii na ľudských jedincov. (John Bonner, 1980) sa vo svojich výskumoch venoval kultúre u zvierat a vo svojej knihe The Evolution of Culture in Animals generalizuje diskusiu o kultúre. Pojem "mém" definuje ako "ľubovoľný bit alebo kolekciu bitov informácií posúvaných behaviorálnymi spôsobmi od jedného indivídua k inému". Bonner dáva dôraz na tri hlavné rozdiely medzi genetickou a kultúrnou evolúciou. K týmto kritickým rozdielom patria: spôsoby informačného transferu, rýchlosť evolučných zmien a asymetrické závislosti génov a mémov navzájom.

Boyd a Richerson sa venovali štruktúre kultúrneho prenosu u ľudí. Modely kultúrnej evolúcie prirovnali k modelom genetickej evolúcie (tzv. duel inheritance theory) a vo svojom modeli využívajú matematický aparát populačnej genetiky. Boyd a Richerson definujú kultúru nasledovne:

"Kultúra je informácia schopná pôsobenia na ľudské fenotypy, ktorú získavajú od iných učením alebo imitáciou."

Spomeňme ešte mená Brooks a Wiley, ktorí prišli do evolučnej biológie s uvažovaním v termínoch termodynamiky a entropie. Svoju snahu smerom k unifikovanej evolučnej biologickej teórii prezentovali v knihe Evolution and Entropy, kde pracovali s informačnou teoretickou entrópiou na mnohých príkladoch modelov evolučných procesov.