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生物の進化はすげえんだぞって話(遺伝的アルゴリズムその2)

どうも、名無之です。
3連休最終日、皆さまいかがお過ごしでしょうか。僕は「明日から会社か〜」と思いながら憂鬱な時間を過ごしていました。
一部では週休3日制にした方が生産効率が上がるだとか、ストレスが下がるだとか言っていますが、多分週休3日制が導入されたら今度は週休4日制の導入の議論が始まり、最終的には人類は何も働かない怠惰な生物になってしまう気がします。まあ、あながち間違いではない気がしますが……。

さてさて、そんな怠惰に争う人間がここに一人。
今日もめんどくさいな、と思いながら日課の近況ノートを書いていきます。
今日は前回に引き続き遺伝的アルゴリズムについて紹介していこうと思います。前回は遺伝的アルゴリズムの概要について紹介したので、今回は具体的な手順についてなるべくわかりやすくお話ししていきます。ぜひ、最後までお付き合いしていただけますと幸いです。
前回の記事はこちら↓
https://kakuyomu.jp/users/nanashino0313/news/16818093087922342292


前回の記事で、遺伝的アルゴリズムは(ざっくり言うと)生物の進化をコンピュータ上で再現したものだと説明しました。進化とは、目の前の課題を解決するために行われるもの。それをコンピュータ上で再現することで普通では解けない複雑な問題を解いていこうという試みです。
では、具体的な手順を見ていきましょう。
とは言っても、おそらくこれを読んでる皆さんは文系の方が多いと思いますので、まずは数字を使わないで流れを紹介します。

1、あるところにN体の生物Aがいました(数字は使わないって言ったぞ! でも、難しい記号もこれが最後多分、、、)。生物Aはどんな生物からも捕食されることはなく、不運な事故に見舞われることなく穏やかな死を迎える生物です。

2、しかし、その生物Aには課題がありました。彼らは神様から1+1を解くように依頼されたのです(数字を使わない例を考えたけれども、余計分かりづらくなるので折れました……;;)。1+1の答えに最も近い解を導いた個体が彼らにとっては大谷翔平くらい素晴らしい存在であるとされています。

3、さて、繁殖期になった彼らは1+1の答えを精一杯解き始めました。あるものは数秒で終わり、あるものは模造紙一枚分の計算式を書きますが、彼らが出す答えはそれぞれ1つだけです。それは100かもしれないし、-20かもしれないし、123456789かもしれません。

4、繁殖期を迎えたメスは繁殖期を迎えたオスが求めた1+1の答えをそれぞれ吟味します。彼らは言語化することができませんが、どれが1+1の解に近いか直感的に分かります(大谷翔平の魅力を言語化できないことと一緒だね)。1+1の答えに近ければ近いほどそのオスは魅力的に見えますし、そうでなければ見窄らしく見えてしまうでしょう。すなわち、先ほどの手順で100のオスはまあまあ、-20のオスはいい線いってる、123456789は……。

5、直感的にパートナーを選んだメスはオスと子孫を作ります。みんな大好き子作りの時間だ。ここには不倫の概念などないので、1+1の解に近いオスほどたくさんのメスと子孫を残すことができるわけだ。そりゃオスも頑張って鉛筆を動かすわけだ。

6、これでめでたく子供が生まれたわけだ。少なからずとも前の集団に比べれば1+1の解を求める力は上回っているだろう(多分)。けれども、彼らの試練はまだ終わっていない。なぜなら神様から与えられた「1+1の答えを求めろ」という命題はまだ終わっていないのだから。子供達は大人たちと同じように1+1の答えを求め、子孫に残していくのだった(3に戻る)


と、まあ、こんな感じです。分かりましたか? 僕は書きながら(何言ってんだこいつ?)と思っていました。
より抽象化させた説明はWikipediaや大学の教授が授業プリントをネットに公開しているのでそれを読んでください。数学がある程度得意な方なら理解できるはずです。そして僕の説明よりも分かりやすい、と手を打つはずです。
どちらを読んでも分からなかった、という人は「生物の進化をコンピュータで再現する手法があるんだよ」ってことを知ってもらえると幸いです。

本当は実際に遺伝子配列を定義して、みたいなことをやりたかったんですけど、かなり語ってしまったので今日はここまで。

皆さん、また平日を頑張りましょう。
お疲れ様でした。

2件のコメント

  • とても分かりやすくて、思わずクスッと笑ってしまう説明でした!
    難しいテーマを親しみやすくしてくれてありがとうございます。遺伝的アルゴリズムって専門的な話だと身構えちゃいそうですが、名無之権兵衛さんのおかげでイメージしやすくなりました。途中の例え話も楽しくて、興味がわいてきました。次回も楽しみにしています。

    お疲れ様でした、素敵な週になりますように。
  • 悠鬼さま

    コメントありがとうございます。
    分かりやすいと言っていただき恐悦至極です。

    これからも名無之権兵衛をよろしくお願いいたします🙇
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