Framsticks: Capture the Flag

Prezentacja na temat: "Framsticks: Capture the Flag"— Zapis prezentacji:

1 Framsticks: Capture the Flag
Competition experiment

2 Plan prezentacji Czyli o czym będziecie mogli usłyszeć..
Wprowadzenie w świat ewolucji  Czym jest koewolucja? Capture The Flag Motywacje. Idea. Proponowane rozwiązania.

3 Ewolucja Złożoność w toku ewolucji
Na początku bardzo proste, teraz człowiek z miliardami komórek. Spadek poniżej pewnego poziomu prostoty nie jest możliwy Zmiany ewolucyjne idą w kierunku wzrostu złożoności. bakterie jamochłony Częstość występowania ryby gady człowiek złożoność

4 Ewolucja Dobór stabilizujący – dobór kierunkowy
Przez większość historii ewolucyjnej dominuje dobór stabilizujący. Czasem następuje destabilizacja warunków ekologicznych i zaczyna działać dobór kierunkowy. prowadzi on do szybkich zmian powstają nowe adaptacje, czyli przystosowania.

5 Specjacja Powstawanie gatunków
Mechanizmy izolacyjne są niezbędne, by mówić o odrębnych gatunkach postzygotyczne prezygotyczne - partnerzy z innych gatunków się nie akceptują Efekt założyciela i dryf genetyczny zapoczątkowują dywergencję genetyczną w stosunku do populacji macierzystej.

6 Mechanizmy izolacyjne Jezioro Wiktorii – wymarzone jezioro Darwina
W ciągu lat izolacji z jednego gatunku powstał rój 300 gatunków pielęgnic, zajmujących przeróżne nisze ekologiczne. Główny mechanizm: dobór płciowy przy ograniczonym przepływie genów z powodu zróżnicowania mikrosiedlisk. Podobne zjawisko w innych jeziorach afrykańskich, w nieco dłuższym czasie

7 Koewolucja Definicja pojęcia
Współzależność przebiegu ewolucji dwóch (lub większej liczby) gatunków, w wyniku ich współdziałania (współistnienia) przez długie okresy. Obustronna zmiana ewolucyjna w środowisku oddziaływującym na siebie.

8 Koewolucja Przykłady w naturze
Akacja i mrówki

9 Koewolucja Przykłady w naturze
Juka i ćmy

10 Koewolucja Przykłady w naturze
Zapylanie

11 Koewolucja Hipoteza Czerwonej Królowej
„Trzeba biec przez cały czas aby utrzymać się w tym samym miejscu”. Rozmnażanie płciowe jest sposobem na obronę przed pasożytami. Następuje niekończący się w czasie „wyścig zbrojeń”. Teoretycznie stoimy w miejscu.. Czy na pewno?

12 Koewolucja Hipoteza Czerwonej Królowej
Ewolucja ruchoma gatunek nadąża za ulepszeniami drugiego gatunku tak, że żaden nie zyskuje przewagi. Kurczenie się Gatunek pozostaje w tyle w ewolucji i wymiera na rzecz przeciwnika. Ekspansja Gatunek wypiera przeciwnika. Ewolucja stacjonarna Oba gatunki ewoluują aż do osiągnięcia optimum, na którym ewolucja zatrzymuje się.

13 Koewolucja Patologie Efekt Czerwonej Królowej Cykliczność Rozluźnienie
Ewoluowane stworzenie „zapomina” o swoich wcześniejszych zmianach i ponownie wkracza na zamkniętą już wcześniej ścieżkę ewolucji. Rozluźnienie Ogromna przewaga jednej populacji nad drugą powoduje zaprzestanie doskonalenia i tzw. dryft genetyczny.

14 Koewolucja antagonistyczna Przykłady w naturze
Drapieżnik – ofiara Puszcza Amazońska

15 Sztuczne życie Ewolucja
Sztuczne życie dotyczy analizowania rzeczywistych biologicznych organizmów na drodze tworzenia i studiowania stworzeń wirtualnych. Eleganckie, matematyczne, często proste modele, często wykorzystywane do rozważań teoretycznych albo do walidacji hipotez biologicznych.

16 Framsticks: Capture The Flag Motywacje
EINSTein

17 Framsticks: Capture The Flag Motywacje
Quake CTF

18 Framstick: Capture The Flag Idea
Koewolucja dwóch stworzeń, rywalizujących w trójwymiarowym świecie. Pary stworzeń stają do pojedynków „jeden na jeden” Rywalizacja pomiędzy dwoma drużynami Gatunkami W każdej turze walka wybranej dwójki.

19 Framstick: Capture The Flag Idea
Celem jest zdobycie flagi przeciwnika. Zwycięzca otrzymuje większy fitness score, dzięki czemu może przeżyć i rozmnażać się. W czasie ewoluowania rywalizujących populacji można zaobserwować interesujące zachowania.

20 Framsticks: Capture The Flag Strategie zwycięstwa
Szybkość Stworzenie ewoluuje w celu wyminięcia rywala po drodze Kontr-strategia- czekanie przy fladze i… Walka Dążenie do konfrontacji, zabicie przeciwnika Kontr-strategia – uzupełnianie energii i … Wyczerpanie przeciwnika Ciągłe zdobywanie jedzenia i przez to uzupełnianie energii straconej w walce, bądź przez ruch

21 Framsticks: Capture The Flag Kwestia energii
Na start - określony poziom energii Każdy ruch powoduje stratę (metabolizm) Optymalizacja ruchu, „przemyślane” posunięcia Aby rywalizować potrzebują energii Odżywianie Walka

22 Framstick: Capture The Flag Idea
Stworzenie wzorcowego genotypu dla obu gatunków. Tworzymy populację. Celem krótkofalowym - zdobyć flagę przeciwnika. Celem długofalowym – dominacja jednego gatunku nad drugim.

23 Framsticks: Capture The Flag Gatunki
Liczba rywalizujących gatunków jest stała = 2 Gatunki są od siebie odseparowane (mechanizm izolacyjny) Pojedynczy gatunek ewoluowałby w izolacji, nie wniosłoby to nic nowego, poza samodoskonaleniem. Ilość genotypów w populacji inicjowana jest na początku eksperymentu. Dobór kierunkowy W naturze zasady selekcji i reprodukcji wynikają z warunków życia osobnika, tu są sztywno ustalone.

24 Framsticks: Capture The Flag Natura vs. Sztuczne życie
Zależności pomiędzy ewoluującymi gatunkami bardzo silne. W naturze miara przystosowania nie jest stała /zmienne środowisko/ Bez konkretnego celu Symulacja obserwacja ewolucji /ustalone środowisko/ Funkcja przystosowania, do której dąży – predefiniowana.

25 Framsticks: Capture The Flag Rywalizacja
Ring Kwadrat umieszczony w środku świata Stworzenia umieszczone w przeciwległych narożnikach. Jeden z nich obrócony o 180 stopni. Pole startowe (nieprzekraczalna linia) Ewoluuje „fizyka” i „psychika” Obliczenie fitness Odległość od flagi przeciwnika Odległość przeciwnika od naszej flagi

26 Framsticks: Capture The Flag Fitness score
fitnessR = (dB–dR)/(dB+dR) dR – odległość „czerwonego” od flagi „niebieskiej” dB – odległość „niebieskiego” od flagi „czerwonej” fitnessR <0.0 ; 2.0>

27 Framsticks: Capture The Flag Rywalizacja
„Jeden na jeden” – jakie pary? Każdy z każdym (n2 – n)/2 Nieskuteczne dla dużych populacji Jeden z jednym n/2 Mocno zależny od tego, jaki przeciwnik się trafi Losowo przeciwko kilku

28 Framsticks: Capture The Flag I to by było na tyle..
Dziękuję za uwagę