24.1进化的概念与19世纪早期的特殊创作,有两个思想流派。1)创造论者相信特殊创造理论。2)进化论者相信自然选择理论。1)根据这一理论的特殊创造理论,所有生物都以当前形式出现,尤其是自然界。在相信神创造的科学家中是Carolus Linnaeus(1701-1778)。carolus linnaeus在十八世纪的分类生物中。他将相似物种分组为一个家族中的同一属和类似属。,但作为自然神学家,他认为物种是永久性的。carlous linnaeus是该理论的信徒之一。2)根据这一理论的自然选择理论,随着时间的流逝,生物体演变出来,一种生物会产生另一种生物体。从亚里士多德的日子到达尔文,这是古老的。
我们生活在一个生物复杂性惊人的世界。各种分子参与代谢舞蹈,形成细胞。细胞与细胞相互作用形成生物体;生物体与生物体相互作用形成生态系统、经济体、社会。这个宏伟的建筑从何而来?一个多世纪以来,科学唯一能解释这种秩序如何产生的理论就是自然选择。正如达尔文教导我们的那样,生物世界的秩序随着自然选择在随机突变中筛选出稀有、有用的形式而演变。从这种生命史观点来看,生物体是由选择拼凑起来的装置,选择是沉默的、机会主义的修补者。科学把我们看作是空间和时间的冰冷、广阔背景下难以解释的、不可能发生的意外。
该模块着重于两个计算智能范例,即进化计算和群智能。在进化计算范式中,将研究达尔文进化的算法模型,包括遗传算法,遗传编程,进化策略,进化编程,差异进化,文化算法和共同进化。将在自然界中发现的社会生物的群体智能范围算法模型中进行研究,包括蚂蚁算法和粒子群优化。这些算法将主要在复杂的优化问题的背景下进行研究,包括多目标优化,动态环境,约束和查找多个解决方案。假定的先验知识包括良好的编程技能和微积分中的本科模块。
什么是神经网络?机器学习过程的关键是神经网络。这些是受大脑启发的网络,由称为神经元的相互连接的算法层组成,它们相互输入数据,并且可以通过修改输入数据在层之间传递时的重要性来训练它们执行特定任务。在训练这些神经网络时,附加到不同输入上的权重将继续变化,直到神经网络的输出非常接近所需的值,此时网络将“学会”如何执行特定任务。机器学习的一个子集是深度学习,其中神经网络扩展为庞大的网络,具有大量层,并使用大量数据进行训练。正是这些深度神经网络推动了计算机执行语音识别和计算机视觉等任务的能力的飞跃。人工智能研究的另一个领域是进化计算,它借鉴了达尔文著名的自然选择理论,
达尔文进化论倾向于产生节能的结果。另一方面,能量限制了计算,无论是神经和概率计算,还是数字和逻辑计算。在建立节能观点之后,我们定义计算并构建一个可优化的能量约束计算函数。该函数意味着 ATP 消耗过程之间的特定区分,尤其是计算本身与动作电位和其他通信成本。因此,这里对 ATP 消耗的划分与早期工作不同。计算的 bits/J 优化需要对人脑进行能量审计。划分和审计显示,大脑皮层计算消耗 0.2 瓦 ATP,而长距离通信成本却是大脑的 20 倍多,而不是使用经常被引用的 20 瓦葡萄糖(1、2)。bits/joule 计算优化意味着瞬时信息速率超过 7 bit/sec/神经元。
地球上的生活一直面临着众多的挑战,而一种或另一种方式一直胜利。从大规模灭绝到更多的每日困境,可以找到食物,到处都是不可预测的。生命形式对不断变化的环境的适应性是赋予生活稳健性的关键。适应性已成为由可遗传的遗传变化介导的达尔文进化论的代名词。极端基因的观点虽然具有核心意义,但有时使我们对这个细胞作为一个自我调节实体的欣赏,并告知了遗传数据。为适应性提供动力的基本要素是调节细胞生长的能力。在这篇综述中,我们提供了跨越物种,组织和调节机制的广泛概述。我们旨在强调这些现象及其分子调节因子的共同点和差异。最后,我们策划了开放的问题和领域以进行进一步探索。
(A)神创说(自然神学论、创造论)认为物种皆适应于其生存环境,不随时间而改变各性状之特征(B)林奈认为物种皆由演化而来,其分类系统中,他并非神学论或创造论的支持者(C)拉马克认为亲代及其后代持续锻炼某一器官,此器官会发生适应性的改变(D)居维业提出灾变说,认为地球经历数次大灭绝,每次大灭绝都有新的生物被创造出来(E)达尔文发现雀鸟物种在加拉巴哥群岛与同纬度海岛不同,与环境有关而与演化无关。 ACE
1 澳大利亚墨尔本莫纳什大学和莫纳什健康学院肿瘤学系 2 澳大利亚奥尔伯里-沃东加边境医学肿瘤学系和澳大利亚奥尔伯里新南威尔士大学乡村临床学院肿瘤学系 3 比利时埃德海姆安特卫普大学医院肿瘤学系 4 澳大利亚阿德莱德弗林德斯医学中心和弗林德斯大学肿瘤学系 5 新西兰达尼丁奥塔哥大学医学系 6 澳大利亚霍巴特皇家霍巴特医院肿瘤学系。 7 澳大利亚珀斯伊迪斯科文大学圣约翰上帝苏比亚科医院和医学与健康科学学院肿瘤科 8 澳大利亚悉尼大学皇家北岸医院肿瘤内科 9 澳大利亚汤斯维尔汤斯维尔医院和卫生服务中心汤斯维尔癌症中心肿瘤内科 10 澳大利亚墨尔本莫纳什卫生中心癌症服务临床运营总监 11 澳大利亚墨尔本圣文森特卫生中心包容性健康研究经理 12 澳大利亚维多利亚州海德堡奥斯汀卫生中心奥莉维亚纽顿约翰癌症研究所 13 澳大利亚维多利亚州海德堡拉筹伯大学癌症医学院; 14 墨尔本大学医学系,海德堡,维多利亚州,澳大利亚 15 澳大利亚堪培拉国立大学堪培拉医院和澳大利亚国立大学医学院肿瘤内科系,堪培拉,澳大利亚 16 皇家达尔文医院医学系,达尔文,北领地,澳大利亚 17 悉尼大学悉尼医学院尼皮恩医院和尼皮恩临床学院肿瘤内科系,悉尼,澳大利亚 18 新南威尔士大学柯比研究所生物安全项目,悉尼,澳大利亚
1 黄金海岸 1 1 0 0 0 2 布里斯班 1 1 0 0 0 3 阳光海岸 1 1 0 0 0 4 宽湾 1 1 1 0 0 5 罗克汉普顿 0 1 1 0 0 6 马尔堡 0 1 1 0 0 7 麦凯 0 1 1 1 1 8 普罗瑟派恩及近海群岛 0 0 1 1 1 9 汤斯维尔 0 0 1 1 1 10 英厄姆 0 1 1 1 0 11 凯恩斯 0 1 1 1 0 12 约克角 1 0 1 1 0 13 费尔角 0 0 1 0 0 14 海湾 0 1 1 0 0 15 昆士兰州内陆 1 0 0 0 0 16 北领地北部 1 1 0 0 0 17 达尔文 0 0 1 0 0 18 其余地区 北领地 0 0 0 0 0 19 库努纳拉-布鲁姆 1 0 1 0 1 20 皮尔巴拉 0 0 0 0 1 21 杰拉尔顿 中央海岸 1 1 1 0 0 22 珀斯 1 1 0 0 0 23 奥尔巴尼-班伯里 1 1 0 0 0 24 其余地区 西澳大利亚 1 0 0 0 0 47 北坡 0 0 0 0 0 48 中北海岸 1 0 0 0 0 49 远北海岸 1 1 0 0 0
摘要:考虑了具有不同能量策略的代理进化的最简单模型。该模型基于最普遍的热力学思想,包括选择、继承和变异过程。解决了寻找通用策略(原理)作为可能竞争策略的选择的问题。结果表明,当介质和代理之间存在非平衡时,代理的进化方向就会出现,但同时,根据进化的条件,不同的策略可以成功。然而,对于这种情况,模拟结果表明,在代理之间存在显著竞争的情况下,由于进化而导致代理总能量耗散最大的策略最终会成功。因此,不是特定策略具有普遍性,而是耗散最大化。这一结果发现了达尔文-华莱士进化的基本原理与最大熵产生原理之间的有趣联系。