E-LOGOS 2009, 16(1):1-12

Principy Darwinovy teorie evoluce v aplikacích umělé inteligence

David Čunek
VŠE Praha

Cílem této práce bylo ověřit shodu Darwinovy teorie evoluce oproti modelům známých z umělé inteligence. Jako vhodné modely byly vybrány buněčné automaty, protože jejich smyslem je simulace života. Jako první bylo třeba odpovědět na otázku, odkud život vlastně povstává. V první a druhé kapitole bylo zjištěno, že existuje vztah mezi komplexitou a uspořádáním systému a vznikem života. V komplexních systémech po počáteční fázi chaosu vzniká samoorganizací řád. Tento řád nevykazuje známky nestability, protože po jeho narušení a vzniklém chaosu má systém vůli se znovu uspořádat. V třetí kapitole bylo zjištěno, že k vytvoření druhů dojde až po určité míře komplexity pravidel, na kterých tento řád stojí. Bylo rovněž zjištěno, že vyskytuje-li se v systému více druhů, vedou mezi sebou jistou analogii konkurenčního boje. Rovněž bylo ověřeno, že jakýkoliv zásah do pravidel, na kterých tento systém stojí, může vést k nevratným degenerativním změnám. V poslední čtvrté kapitole bylo zjištěno, že nutnou podmínkou evoluce jsou mutace genetických informací. Jedině tak se může organismus přizpůsobovat měnícím se podmínkám prostředí a lépe obstát v konkurenci. Selekční výběr organismů provádí sama příroda. V případě buněčných automatů je tento proces simulován programem v souladu s Darwinovou teorií evoluce. Poslednímu evolučnímu principu vyhovoval ovšem pouze buněčný automat známý jako "evoluční smyčka" Hiroki Sayamy, založený na automatu Chrise Langtona.

The goal of this work is to verify the conformity of Darwin's theory of evolution with models known from Artificial Intelligence. Cellular Automata were chosen as a suitable model, because its purpose is simulation of live. The first question to answer was, where the life comes from. There was found a relation between complexity and order and emergency of life. After initial period of chaos the order emerges in complex systems due to self-organization. This doesn't show any signs of instability, because it tends to reorganize after it is disorganized. The emergency of species is possible only behind the particular volume of complexity of the system. It was also found, that something like competition is taking place in complex system if there are more species. Another finding is that any modification of the internal rules of complex system may have destructive or degenerative impacts. The last finding is that the necessary condition for evolution is mutations of genetic information. This is the only way for organism to adapt to environment and better compete with others. Mutation is possible due to Natural Selection as it was proposed by Darwin. In case of Cellular Automata this process is simulated by algorithm based strictly on Darwin's theory of evolution. Unfortunately, all conditions of Darwin's theory of evolution were fulfilled only in one examined case. This was Cellular Automat known as an Evo Loop of Hiroky Sayama, based on Langton Loops.

Prepublished online: September 2, 2009; Published: June 1, 2009  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Čunek, D. (2009). Principy Darwinovy teorie evoluce v aplikacích umělé inteligence. E-LOGOS, 16(1), 1-12
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. Coveney, Peter; Highfield, Roger; Mezi chaosem a řádem: Hranice komplexity: hledání řádu v chaotickém světě; Mladá Fronta; Praha 2003; ISBN 80-204-0989-0
    2. Hynek, Josef; Genetické programování a genetické algoritmy; Grada; Praha 2008; ISBN 978-80-247-2695-3
    3. Anzenbacher, Arno; Úvod do filosofie; Portál; Praha 2004; ISBN 80-7178-804-X
    4. Pavlík, Ján; F. A. Hayek a teorie spontánního řádu; Professional Publishing; Praha 2004; ISBN 80-86419-57-6
    5. Markoš, Anton; Kelemen, Josef; Berušky, andělé a stroje; Dokořán; Praha 2004; ISBN 80-86559-1
    6. Barabási, Albert-László; V pavučině sítí; Paseka; Praha 2005; ISBN 80-7185-751-3
    7. Wikipedia, Complexity, online: http://en.wikipedia.org/wiki/Complexity
    8. Wikipedia, Langton's ant, online: http://en.wikipedia.org/wiki/Langton's_ant
    9. Wikipedia, Cellular automaton, online: http://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_automata
    10. Wikipedia, John von Neumann, online: http://cs.wikipedia.org/wiki/John_von_Neumann
    11. Wikipedia, Conway¨s Game of Life, online: http://en.wikipedia.org/wiki/Conway's_Game_of_Life
    12. Wikipedia, Liberalismus, online: http://cs.wikipedia.org/wiki/Liberalismus
    13. Wikipedia, Friedrich Hayek, online: http://cs.wikipedia.org/wiki/Friedrich_Hayek
    14. Wikipedia, Genetika, online: http://cs.wikipedia.org/wiki/Genetika
    15. Hiroki Sayama, Evoloop, online: http://necsi.org/postdocs/sayama/sdsr/index.html
    16. Hiroki Sayama, Constructiong evolutionary systems on a simple deterministic cellular automata space, online: http://necsi.org/postdocs/sayama/sdsr/index.html#phd
    17. Wikipedia, Langton's Loops, online: http://en.wikipedia.org/wiki/Langton's_loops
    18. Wikipedia, Determinismus, online: http://cs.wikipedia.org/wiki/Determinismus
    19. Wikipedia, Charles Darwin, online: http://cs.wikipedia.org/wiki/Charles_Darwin
    20. David Čunek, Langton Loops - Applet, online: http://gapa.own.cz/

    Return to the content