Warum werden diploide (dominante / rezessive) Gene in genetischen Algorithmen nicht häufig verwendet?

Bei den meisten Implementierungen genetischer Algorithmen liegt der Fokus auf Crossover und Mutation. Aber irgendwie lassen die meisten von ihnen die diploide (dominante / rezessive) Natur von Genen aus. Nach meinem (eingeschränkten) Verständnis ist die dominante / rezessive Natur von Genen ein sehr wichtiger Faktor bei der Entscheidung über die tatsächlichen Eigenschaften eines Organismus.

Meine Frage ist also, warum die diploide Natur von Genen in den meisten Implementierungen in genetischen Algorithmen weggelassen wird.

Ist es weil:

• es bietet nicht viel Nutzen
• es fügt einem sonst einfachen Algorithmus unnötige Komplexität hinzu
• es ist schwer zu implementieren

Oder etwas ganz anderes?

Ich kenne den eigentlichen Grund nicht, aber es fühlt sich intuitiv an: Lassen Sie uns darüber nachdenken, was die diploide Natur von Genen in RL bewirkt. Im Wesentlichen erlaubt es dem rezessiven Gen, im Genpool zu bleiben, auch wenn es momentan im Nachteil ist, und gelegentlich wieder aufzutauchen, was zwei Dinge ergibt: Erstens erlischt es nicht und kann sich erneut vermehren, wenn es von Vorteil ist. und zweitens sorgt es für eine gewisse Populationsvielfalt, da Sie kontinuierlich beide Phänotypen haben - einen Teil der Bevölkerung, der das Gen aufweist, und einen Teil, der dies nicht tut.

Beides kann auf einfachere Weise durch die Mutations- / Crossover-Engine erreicht werden - Sie können zufällige, gut funktionierende Elemente aus 100000 Generationen vor (was die Natur normalerweise nicht kann) direkt abrufen. und Sie können mehrere verschiedene Subpopulationen behalten, während Sie die nicht-primären vor dem Aussterben schützen, was die Natur normalerweise nicht tut.

Siehe Occams Rasiermesser

Unter den konkurrierenden Hypothesen sollte die mit den wenigsten Annahmen ausgewählt werden. Auch: Entitäten dürfen nicht über die Notwendigkeit hinaus multipliziert werden.

Wenn beide Hypothesen gleich gut sind, wählen Sie die einfachere Version, da die komplexere Version Annahmen über etwas macht, bei dem Sie sich nicht sicher sind.

Die Frage ist, ob diploid dominante und rezessive Gene mehr Funktionen bieten, mit denen wir einen umfassenderen Hypothesenraum beschreiben können.

• Könnten wir etwas tun, das durch einfache Mutation nicht erreicht werden kann? Durch Mutation kann eine beliebige neue Sequenz erstellt werden.
• Können wir etwas mit Mutationen anfangen, die nicht durch diploid dominante und rezessive Gene erreicht werden können? Ja. Eine Mutation erlaubt eine beliebige neue Sequenz, während diploide Gene nur etwas wiederherstellen würden, was zuvor gesehen und verloren wurde.

Der einzig mögliche Vorteil, der noch zu erforschen ist, ist, ob diploide Gene irgendwie effizienter wären oder nicht. Es scheint, dass dies aufgrund ihrer mangelnden Nutzung nicht der Fall ist. Mutationen sind in der Regel kleine Änderungen in einer Antwort. Der Vorteil, eine gute Antwort in der Vergangenheit zu haben, ist gering. Es kann leicht wieder auftauchen.

Biologie kann als Inspiration für Computermodelle dienen, hat aber selten die beste Antwort. Die Biologie generiert Lösungen durch Zufall und natürliche Selektion, wenn es um DNA geht. Die Biologie löst auch unterschiedliche Probleme mit unterschiedlichen Rohstoffen und Werkzeugen. Sehen Sie, wie Vögel und Fledermäuse fliegen. Warum sind unsere Flugzeuge nicht so konstruiert, dass sie ihre Flügel auf und ab bewegen, um zu starten oder höher zu fahren? Weil es schrecklich ineffizient wäre. Jet-Antriebe und Hubschrauber sind besser auf unsere Bedürfnisse zugeschnitten. Wir können schwerere Nutzlasten tragen und viel schneller reisen als Vögel und Fledermäuse.