stringtranslate.com

Модель Бака–Снеппена

Пример эволюции модели Бака–Снеппена: по оси x — статус популяции, по оси y (сверху вниз) — история популяции. Каждый разрыв представляет собой эволюцию. Цвет кодирует возраст вида.

Модель Бака–Снеппена — это простая модель совместной эволюции между взаимодействующими видами . Она была разработана, чтобы показать, как самоорганизованная критичность может объяснить ключевые особенности ископаемых останков , такие как распределение размеров событий вымирания и явление прерывистого равновесия . Она названа в честь Пера Бака и Кима Снеппена.

Динамика модели многократно устраняет наименее приспособленный вид и мутирует его и его соседей, чтобы воссоздать взаимодействие между видами. Всестороннее исследование деталей этой модели можно найти в Phys. Rev. E 53, 414–443 (1996). Решаемая версия модели была предложена в Phys. Rev. Lett. 76, 348–351 (1996), которая показывает, что динамика развивается субдиффузионно, движимая долговременной памятью.

Эволюционная эвристика локального поиска , основанная на модели Бака–Снеппена, называемая экстремальной оптимизацией , была введена в работах Boettcher, Stefan; Percus, Allon (2000). «Природный способ оптимизации». Искусственный интеллект . 119 (1–2): 275–286. arXiv : cond-mat/9901351 . doi :10.1016/S0004-3702(00)00007-2. S2CID  7128022.Модель Бака–Снеппена была применена к теории научного прогресса. [1]

Описание

Мы рассматриваем N видов, которые связаны с фактором приспособленности f ( i ). Они индексируются целыми числами i по кольцу. Алгоритм состоит в выборе наименее приспособленного вида, а затем замене его и двух его ближайших соседей (предыдущее и следующее целое число) новыми видами с новой случайной приспособленностью. После длительного периода времени будет минимально необходимая приспособленность, ниже которой виды не выживают. Эти «долгосрочные» события называются лавинами, и модель проходит через эти лавины, пока не достигнет состояния относительной стабильности, где приспособленность всех видов превышает определенный порог. [2]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Де Ланге, Рожье (2014). «Сравнение двух моделей научного прогресса». Исследования по истории и философии науки . 46 : 94–99. Bibcode :2014SHPSA..46...94D. doi :10.1016/j.shpsa.2014.03.002. PMID  25051877.
  2. ^ Вэй1, Ли; Ян, Ло; Юаньфан, Ван и Айпин, Кай. «Модель среднего поля Бака-Снеппена с переменной силой взаимодействия». Китайский научный вестник, 2011, стр. 3639.