Zusammenhang zwischen nichtlinearer Optimierung und evolutio

[xander1]

Gibt es einen Zusammenhang zwischen nichtlinearer Optimierung und evolutionären Algorithmen?

Und jetzt bitte nicht sagen, dass Evolution nicht mit evolutionären Algorithmen zu tun hätte. Das stimmt einfach nicht.

[Darth Nefarius]

Ein Bioinformatiker könnte dir vielleicht dazu etwas sagen - mir ist jedenfalls nur die Theorie (nicht die praktische Methodik am Computer) bekannt, wie man die Evolution bestimmter krankheitserreger simuliert, um Impfstoffe zu entwickeln, die in Zukunft nützlich sein könnten. Tatsächlich kam das auch zur Anwendung, ich erwähne nur die (sehr schnelle) Verbreitung eines Impfstoffes bei der Vogelgrippe zuletzt. Jedenfalls kann man da nicht von Optimierung sprechen, sondern von der Änderung von Aminosäuren innerhalb einer Proteinsequenz mit unterschiedlichen Wahrscheinlichkeiten. Was aber sowohl beim Genom als auch bei den Proteinsequenzen erwähnenswert ist, ist die "Degeneration" der Information. Es scheint sich mit anderen Worten eher eine grobe Information als eine exakte durchzusetzen - also ist beispielsweise weniger wichtig, ob Isoleucin oder Leucin an Position 234 zu finden ist, sondern dass die Aminosäuren dort halbwegs lipophil sind (damit gibt es auch einen mehr oder wenigen "optimalen Bereich" - also "lipophil" z.Bsp bei denen sich die Aminosäuren in unterschiedlicher Position beim Optimum befinden) Die Datenmenge nimmt auch zu, obwohl immer weniger dieser Daten im Verhältnis eine Rolle zu spielen scheinen - das ist ein Beitrag zur Mutationstoleranz und stellt damit offensichtlich einen Selektionsvorteil dar. Gleichzeitig muss eine gewisse Spezifität der Funktion erhalten bleiben, was die Variabilität einschränkt. In der medizinischen Chemie ordnet man bezüglich der Lipophilie und anderer Parameter, die nichts miteinander zu tun haben müssen, einen empirischen Wert zu, um die "biologische Aktivität" vorauszusagen. Es gibt auch Programme, die die Strukturen von Wirkstoffen mit bestimmten Werten errechnen (natürlich mithilfe einer Leitstruktur, die als Basis dient) und sie generieren, aber auf ganze Proteine wird das wohl nicht angewandt, weil viel zu viele Daten zu bewältigen wären und diese Programme sowieso nicht sonderlich exakt sind. Das Optimum in biologischen Systemen wird wohl durch die Funktionalität und Robustheit im Bauplan bestimmt die entscheidenden Parameter sind da chemische (bezüglich der Proteine).
Aber vielleicht habe ich deine Frage auch völlig falsch verstanden.

[xander1]

Evolutionäre Programmierung ist reine Informatik und keine Bioinformatik, etwas anderes als das was du beschreibst. Da gehts nur um Algorithmen und das dient i.d.R. für irgendwelche Optimierungen. Evolutionäre Algorithmen arbeiten nach den Prinzipien der Evolution, Mutation und Selektion usw. D.h. das Prinzip der Evolution wird da verallgemeinert und nicht nur auf die Biologie bezogen.

Nichtlineare Optimierung ist reine Mathematik und Informatiker lernen höchtens lineare Optimierung.
Eigentlich könnte ich einfach einen Professor fragen. Aber die 2 Gebiete gehören zu 2 Professoren, fraglich ob der eine das Gebiet des anderen kennt. Ich hatte nur lineare Optimierung im Studium.