Algorithmic efficiency in the face of ineleganceアルゴリズムの効率化に直面し不粋

March 1st, 2008 | by ian | 2008年3月1日|イアン|

Seed magazine published a wonderful crossover article between the worlds of biology and engineering “種子素晴らしいクロスオーバー誌の記事の間の生物学と工学の世界" Algorithmic Ineleganceアルゴリズム不粋 "

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.発達の複雑さを調節わけではない製品のデザインはすべて、およびそれは正反対の人間のデザイナーがどのような良い計画やエレガントなアルゴリズムを検討します。 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.これは、しかし、正確には何の変哲もないcobbling一緒に偶然の結果として、事故、架線一緒helpfulスクラップにされないことがありますかなりの結果、それ作品です。 That’s all evolution needs from developmental processes: something that works well enough, no matter how awkward or needlessly complex it may seem.それはすべての進化のニーズからの発生過程:何かで動作する十分な、または不必要どんなに複雑なぎこちないように見えることがあります。

Biological solutions can be remarkably efficient (well adapted thanks to evolution by natural selection) while being absurdly backwards in design.生物学的に非常に効率的なソリューションは、 (よく適応進化のおかげで自然淘汰され)ている間に話にならないほど後方をデザインします。 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).哺乳類の眼内の神経を棒の上に渡すとコーンを収集する光はまだありません私の視力を私に文句を言うことはできません(連絡先以外の必要性をそれは別の話) 。 Cephalopods apparently have more accurate vision thanks to happier circumstances:どうやら亜綱がより正確なビジョンのおかげで幸せな状況:

The vertebrate retina is wired “backwards”.有線の脊椎動物の網膜は"後方"です。 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.その後ろには、網膜の光受容をポイントして、着信ランプから、と神経や血管のは、上の側面には、着信ランプは、この上に形成された任意のイメージを意味し脊椎動物の網膜に血管の層を通過かかわらず、神経節細胞は、吸収と歪曲のイメージ… 。今すぐ目のイカを考慮して、イカとoctopi 。 Their retinas are “rightway round”, that is the photoreceptors face the light, and the wiring and the blood vessels facing the back (1).その網膜は、 "ライトウエイラウンド" 、その光は、光受容に直面する、との配線や血液中の船舶が直面する先頭( 1 ) 。 Squid and octopi have no blind spot; they can also have high visual acuity.イカとoctopi盲点がない;彼ら視力が高いこともできます。 The octopus also has a fovea-equivalent structure, which it makes by packing more (or longer) photoreceptors into a given area (1).窩の中のタコには、等価の構造も、それをされパッキンの他の(または長い)光受容に与えられた事項( 1 ) 。 Because it doesn’t have to create a hole in the supporting tissue it can have arbitrarily large “fovea”, and greater visual acuity.を作成する必要がないために穴を開けることができますが恣意的支持組織の大規模な"窩"と視力大きいです。 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.イカは猫よりも良い視力( 2 ) 、および彼らのために"ライトウエイラウンド"網膜;このレベルのほぼ全体をカバー視力網膜( 1,2 )とは異なり、脊椎動物どこに限局していることは、小窩スポットです。

More on this fascinating story詳細については、この魅力的な物語 hereここで .です。

The author seems to indicate that human engineers would shy away from the needless complexity that evolution by historical accident seems to create.人間のことを示すために、著者は恥ずかしがり屋のエンジニアが複雑なことから不必要な進化の歴史的な事故のように作成されています。 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.しかし、今日の主要なエンジニアシフトの要件に直面し、圧倒的な問題の複雑さ、または不完全な科学の背後に解決策の理解を採用するかもしれない問題解決のための進化戦略に向け 、できるだけ多くの回路と薬物のデザイナーはすでに正常に完了します。 (I’ll try and dig up some references). (やってみますといくつかの参考文献を掘り出す) 。 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.彼らは最初に、モジュール設計にたくさんのことができる簡単な部品の調整と再配置迅速に、ランダムな複製をセットアップすると、プロセスの変更を選択して最適なソリューションです。 Like artificial selection, or breeding, you can achieve results quickly.のような人工の選択、または繁殖、結果を迅速に達成することができます。 This is similar to what successful organisms do, molded by the evolutionary process of natural selection working hand in hand with mutation and reproduction.これは、生物のようにどのような成功は、成形された自然淘汰の進化の過程の突然変異と手をつないで作業を再現します。 And it explains why we burn brightly on this earth, have sex, and above all why we are programmed to die.赤々と燃えることを説明し、この地球はなぜ私たちは、セックス、および上記のすべてのプログラムはなぜ我々は死ぬ。

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