Algorithmic efficiency in the face of inelegance Algorithmische Effizienz im Angesicht der inelegance

March 1st, 2008 | by ian | 1. März 2008 | von Ian |

Seed magazine published a wonderful crossover article between the worlds of biology and engineering “ Seed-Magazin veröffentlicht einen wunderbaren Artikel Crossover zwischen den Welten von Biologie und Technik " Algorithmic Inelegance Algorithmic Inelegance "

The complexity of developmental regulation isn’ta product of design at all, and it’s the antithesis of what human designers would consider good planning or an elegant algorithm. Die Komplexität von Entwicklungs-Verordnung ist kein Produkt des Designs überhaupt, und es ist das Gegenteil von dem, was den menschlichen Designer erwägen würde, eine gute Planung oder einem eleganten Algorithmus. It is, however, exactly what you’d expect as the result of cobbling together fortuitous accidents, stringing together helpful scraps into an outcome that may not be pretty, but it works. Es ist jedoch genau das, was Sie erwarten würden, wie das Ergebnis zusammen cobbling zufällig Unfälle, setzt zusammen hilfreich Botschaften zu einem Ergebnis, das vielleicht nicht schön, aber es funktioniert. That’s all evolution needs from developmental processes: something that works well enough, no matter how awkward or needlessly complex it may seem. Das ist alles Evolution Bedürfnisse von Entwicklungs-Prozesse: etwas, das funktioniert gut genug, egal wie umständlich oder unnötig kompliziert es scheinen mag.

Biological solutions can be remarkably efficient (well adapted thanks to evolution by natural selection) while being absurdly backwards in design. Biologische Lösungen können als bemerkenswert effizient (gut angepasst ist dank der Evolution durch natürliche Selektion) ist aber absurderweise rückwärts im Design. Nerves in the mammalian eye pass on top of the rods and cones that collect light yet I can’t complain about my eyesight (other than the need for contacts but that’s another story). Nerven in der Säugetier-Auge-Pass am Anfang der Stäbchen und Zapfen das Licht sammeln, noch kann ich nicht klagen über mein Augenlicht (andere als die Notwendigkeit für die Kontakte, aber das ist eine andere Geschichte). Cephalopods apparently have more accurate vision thanks to happier circumstances: Kopffüßer haben anscheinend genauere Vision dank glücklicher Umstände:

The vertebrate retina is wired “backwards”. Die Wirbeltiere Netzhaut ist verdrahtet "rückwärts". That is the photoreceptors point to back of the retina, away from incoming light, and the nerves and blood vessels are on the side of the incoming light, this means that any image formed on the vertebrate retina has to pass though layers of blood vessels and ganglion cells, absorbing and distorting the image….Now consider the eye of squids, cuttlefish and octopi. Das ist die Photorezeptoren Punkt zurück auf der Netzhaut, weg vom Licht, und die Nerven und Blutgefäßen sind auf der Seite des ankommenden Lichtes, bedeutet dies, dass jedes Bild auf der Netzhaut hat Wirbeltiere zu passieren wenn Schichten von Blutgefäßen und Ganglienzellen, absorbierenden und verzerren das Bild…. Nun erwägen die Augen der Tintenfische, Kraken und Tintenfische. Their retinas are “rightway round”, that is the photoreceptors face the light, and the wiring and the blood vessels facing the back (1). Ihre Netzhaut sind "rightway Runde", das ist die Photorezeptoren Gesicht das Licht, und die Verdrahtung und die Blutgefäße vor der Rückseite (1). Squid and octopi have no blind spot; they can also have high visual acuity. Squid und Kraken haben keine blinden Fleck, sie können auch hohe Sehschärfe. The octopus also has a fovea-equivalent structure, which it makes by packing more (or longer) photoreceptors into a given area (1). Der Tintenfisch hat auch eine Fovea-Äquivalent Struktur, die es durch die Verpackung macht mehr (oder länger) Photorezeptoren in einem bestimmten Gebiet (1). Because it doesn’t have to create a hole in the supporting tissue it can have arbitrarily large “fovea”, and greater visual acuity. Weil es nicht schaffen ein Loch in der Unterstützung von Gewebe kann es beliebig groß "Fovea", und eine größere Sehschärfe. Cuttlefish have better visual acuity than cats (2) and because of their “rightway round” retinas; this level of acuity covers nearly the entire retina (1,2) unlike vertebrates where it is confined to the small spot of the fovea. Tintenfische haben Sehschärfe besser als Katzen (2) und wegen ihrer "rightway Runde" Netzhaut; dieses Niveau der Sehschärfe deckt fast die gesamte Netzhaut (1,2) Im Gegensatz zu Wirbeltieren, wo sie sich auf den kleinen Ort und Stelle von der Fovea.

More on this fascinating story Mehr über dieses faszinierende Geschichte here hier . Werden.

The author seems to indicate that human engineers would shy away from the needless complexity that evolution by historical accident seems to create. Der Autor scheint darauf hinzudeuten, dass die menschliche Ingenieure würde scheuen die unnötige Komplexität dieser Entwicklung durch Zufall der Geschichte scheint zu schaffen. However, today’s leading engineers faced with shifting requirements, overwhelming problem complexity, or incomplete understanding of the science behind the solution may well adopt an evolutionary strategy toward solving a problem , as many circuit and drug designers have already done successfully. Aber heute zu den führenden Ingenieuren mit Verlagerung der Anforderungen, überwältigende Problem der Komplexität, oder unvollständige Verständnis der Wissenschaft hinter die Lösung kann auch verabschieden eine evolutionäre Strategie zur Lösung eines Problems, da viele Schaltungs-und Drogen-Designer haben bereits erfolgreich getan. (I’ll try and dig up some references). (I'll try und graben sich einige Referenzen). They start with a modular design with lots of simple parts that can be tweaked and rearranged quickly, set up replication with random modification and a process for selecting the best fitted solutions. Sie beginnen mit einem modularen Aufbau mit vielen einfachen Teilen werden können gezwickt und schnell neu eingesetzten Replikation mit zufällige Veränderung und ein Verfahren zur Auswahl der besten Lösungen eingebaut. Like artificial selection, or breeding, you can achieve results quickly. Wie künstliche Auswahl, oder Zucht, können Sie schnell Ergebnisse erzielen. This is similar to what successful organisms do, molded by the evolutionary process of natural selection working hand in hand with mutation and reproduction. Dies ist ähnlich zu dem, was erfolgreiche Organismen tun, geformt durch den evolutionären Prozess der natürlichen Auslese arbeiten Hand in Hand mit Mutation und Reproduktion. And it explains why we burn brightly on this earth, have sex, and above all why we are programmed to die. Und es erklärt, warum wir brennen hell auf dieser Erde, haben Sex, und vor allem warum wir sind programmiert zu sterben.

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