В табл. 4 представлены результаты проведенной Эйгеном игры. Приведенные данные позволяют прийти к следующим выводам.

1. Слишком малые частоты ошибок медленно формирует эволюционный процесс, частота прогресса остается малой.

2. Слишком высокие частоты ошибок приводят к разрыву последовательностей. Это происходит, как только превышается некий порог ошибки, определяемый множеством символов.

3. Благоприятные условия для эволюции соответствуют уровню, лежащему чуть ниже этого порога.

В той же работе Эйген исследовал интересную модель с гиперциклическими связями между воспроизводящимися последовательностями. Определенный недостаток компьютерных моделей, исследованных Ферстерлингом, Куном и Тыозом, а также Эйгеном, состоит в том, что должна быть задана «цель эволюции» — идеальная последовательность. Разумеется, для реальных процессов эволюции идеальная последовательность, если она вообще существует, не задана. Существование априорно заданной цели эволюции сделало бы излишним сложный и сопряженный с большими затратами процесс поиска, поскольку был бы известен кратчайший путь к достижению цели. Именно поэтому представляют интерес модели эволюции, которые не исходят из предположения о существовании заданной идеальной последовательности. Такие модели были развиты в более давних работах. Изложим наиболее существенные особенности этих моделей.

Рассмотрим последовательности из букв А, В, С и D длиной до 20 букв, т.е. 1 £ v £ 20, S = 4 + 42 + 43 + . + 420 ≈ 1012.

Приведем несколько примеров таких последовательностей

A, DA, DAC, DABC, BDADB.

Общее число возможных последовательностей S необычайно велико. Компьютерная игра проводится на симплексе N = 100. Стохастические переходы на симплексе происходят по правилам, вытекающим из общего соотношения (55). Технически каждая последовательность хранится в сжатом виде в «регистре» длиной в 20 символов. Например, две последние последовательности хранятся в форме

DABC0000000000000000, BDADB000000000000000.

Каждой из 100 участвующих в игре последовательностей следует поставить в соответствие такой «регистр». Опишем теперь процесс мутации, состоящий либо в перестановке отдельных букв, либо в обрыве какой-то из начинающейся слева последовательности символов. Алгоритм мутации в компьютерной игре состоит из следующих правил.

1. Вписать в одну из ячеек любого из 100 регистров одну из четырех букв А, В, С, D или нуль.

2. Переставить циклически все ячейки, т. е. расположить их в таком порядке, чтобы ячейка 1 шла за ячейкой 2, ячейка 2 — за ячейкой 3, ., ячейка 20 — за ячейкой 1.

3. Вычеркнуть все нули и все части последовательности, стоящие справа от нуля. Возникающая после этих операций последовательность представляет собой результат мутации.

Нетрудно видеть, что в этой игре перестановка буквы в 20-ю ячейку эквивалентна приписыванию этой буквы к левому концу последовательности. Возможны также и перестановки буквы в нулевую позицию справа от последовательности или приписывание буквы к правому концу последовательности. Таким образом, алгоритм мутации допускает удлинение и сокращение цепей с обеих сторон. Для оценки каждой последовательности произвольно устанавливается код из перекрывающихся дублетов. Исходные позиции А, В, С, D оцениваются величиной w = 1, 2, 3, 4, а каждая последующая позиция оценивается в зависимости от ее ближайшего соседа по следующей таблице:

Интересное на сайте:

Наука Нового времени (Н. Коперник, Дж. Бруно, Г. Галилей, И. Ньютон и другие)
Период конца XV-XVI веков, получивший название эпохи Возрождения, ознаменовал переход от средневековья к Новому времени . Наука Нового времени отличалась существенным прогрессом и радикальным изменением миропонимания, которое явилось след ...

Гипотеза возникновения жизни академика А.И. Опарина
Теории самозарождения. Новая версия получила название теория химической эволюции. Одним из главных ее пропагандистов стал биохимик-марксист Александр Опарин (1894-1980). Он изложил свои идеи в книге «Происхождение жизни», опубликованной ...

Пептидные антибиотики животных как биохимические факторы противоинфекционной защиты
Пептиды, осуществляющие защиту животных от инфекции, широко представлены в природе от простейших до человека. Наиболее распространенным в эволюции типом антимикробных молекул являются катионные цистинсодержащие полипептиды. Наименьшим по ...