Algorithmic efficiency in the face of inelegance Algoritmica di efficienza a fronte di inelegance

March 1st, 2008 | by ian | 1 marzo 2008 | di ian |

Seed magazine published a wonderful crossover article between the worlds of biology and engineering “ Sementi rivista ha pubblicato un meraviglioso articolo di crossover tra il mondo della biologia e ingegneria " Algorithmic Inelegance Algoritmica 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. La complessità del regolamento di sviluppo non è un prodotto di design a tutti, ed è l'antitesi di ciò che i progettisti umani considererebbero una buona pianificazione o un elegante algoritmo. 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. E ', tuttavia, esattamente quello che ci si aspetta come il risultato di cobbling insieme incidenti fortuiti, stringing insieme utile scrap in un risultato che non può essere bello, ma funziona. That’s all evolution needs from developmental processes: something that works well enough, no matter how awkward or needlessly complex it may seem. Questo è tutto evoluzione esigenze da processi di sviluppo: qualcosa che funziona abbastanza bene, non importa quanto difficile o inutilmente complesso possa sembrare.

Biological solutions can be remarkably efficient (well adapted thanks to evolution by natural selection) while being absurdly backwards in design. Biologici soluzioni possono essere notevolmente efficiente (ben adattato grazie alla evoluzione di selezione naturale) mentre è assurdamente indietro nel 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). Nervi nei mammiferi occhio passa in cima al coni e bastoncelli raccogliere la luce che ancora non posso denunciare la mia vista (diversi dalla necessità di contatti, ma questa è un'altra storia). Cephalopods apparently have more accurate vision thanks to happier circumstances: Cefalopodi hanno apparentemente più accurata visione grazie alla felice circostanze:

The vertebrate retina is wired “backwards”. La retina vertebrati è cablata "indietro". 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. Questo è il punto di fotorecettori posteriore della retina, al riparo dalla luce in arrivo e i nervi e vasi sanguigni sono sul lato di entrata della luce, il che significa che qualsiasi immagine formata sulla retina vertebrati deve superare se strati di vasi sanguigni e ganglio cellule, assorbendo e falsa l'immagine…. Consideriamo ora l'occhio di calamari, seppie e octopi. Their retinas are “rightway round”, that is the photoreceptors face the light, and the wiring and the blood vessels facing the back (1). Retinas loro sono "Rightway rotondo", che è il volto fotorecettori la luce, e il cablaggio e vasi sanguigni di fronte retro (1). Squid and octopi have no blind spot; they can also have high visual acuity. Calamari e non hanno alcun octopi cieco, ma può anche avere alta acuità visiva. The octopus also has a fovea-equivalent structure, which it makes by packing more (or longer) photoreceptors into a given area (1). Il polpo ha anche un fovea-struttura equivalente, che rende di più di imballaggio (o più) fotorecettori in una determinata zona (1). Because it doesn’t have to create a hole in the supporting tissue it can have arbitrarily large “fovea”, and greater visual acuity. Perché non è necessario creare un buco nel tessuto di sostegno che essa può avere arbitrariamente grande "fovea", e una maggiore acutezza visiva. 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. Seppie hanno una migliore acuità visiva di gatti (2) ea causa della loro "Rightway rotonda" retinas; questo livello di acuità copre quasi tutta la retina (1,2) a differenza di vertebrati in cui essa è limitata ai piccoli spot della fovea.

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The author seems to indicate that human engineers would shy away from the needless complexity that evolution by historical accident seems to create. L'autore sembra indicare che gli ingegneri umana sarebbe evitano l'inutile complessità che l'evoluzione storica di incidente sembra creare. 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. Tuttavia, oggi leader ingegneri di fronte a spostare i requisiti, problema enorme complessità, o incompleta comprensione della scienza dietro la soluzione può anche adottare una strategia evolutiva verso la soluzione di un problema, come molti circuito di droga e designer hanno già fatto con successo. (I’ll try and dig up some references). (I'll cercare di scavare fino alcuni riferimenti). 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. Essi iniziano con un design modulare con un sacco di semplici parti che possono essere ottimizzati e rielaborati in modo rapido, istituito con la replica casuale modifica e un processo di selezione delle migliori soluzioni montati. Like artificial selection, or breeding, you can achieve results quickly. Come la selezione artificiale, o selezione, è possibile ottenere risultati rapidamente. This is similar to what successful organisms do, molded by the evolutionary process of natural selection working hand in hand with mutation and reproduction. Questo è simile a quanto successo organismi fare, stampato dal processo evolutivo della selezione naturale lavoro di pari passo con la mutazione e di riproduzione. And it explains why we burn brightly on this earth, have sex, and above all why we are programmed to die. E spiega perché ci vivaci masterizzare su questa terra, avere rapporti sessuali e, soprattutto, il motivo per cui siamo programmati per morire.

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