univerzita sv. cyrila a metoda v trnavekvasnicka/modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 ·...
TRANSCRIPT
![Page 1: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/1.jpg)
UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVE
FAKULTA PRÍRODNÝCH VIED
Základné princípy Dawkinsovej memetiky, evolúcia kultúry v
sociálnych systémoch
Projekt ku skúške modelovanie a simulácia
2015/2016 Nikola Oboňová
![Page 2: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/2.jpg)
1
Clinton Richard Dawkins
Známy biológ, evolucionista a
humanista (bojovník za práva
ateistov, zvaný tiež „Darwinov
rotvailer“). Dawkins bol
profesorom zoológie na
Oxfordskej univerzite, autorom
ocenených kníh a nositeľom
mnohých významných
vedeckých vyznamenaní.
Je autorom celosvetového
populárno – vedeckého
bestselleru Sebecký gén. Richard
Dawkins je otcom „memetiky“.
Je členom školy myslenia, ktorá
sa nazýva univerzálny – alebo
ultra – Darwinizmus. Používa
Darwinizmus na obhajobu
ateizmu. Zavrhol myšlienku, že
evolúcia je o prirodzenom výbere organizmov a prišiel s teóriou, že evolúcia života je
vlastne bojom sebeckých génov a úsilím o ich množenie. Nejde teda o organizmy, ale o
gény, ktoré si „hľadajú“ možnosti množenia sa a prežitia. Utláčajú gény ostatných
organizmov. Rozvíja radikálny evolučný pohľad na živý organizmus ako na nosiča
a schránku génu, ktorým je organizmus zakódovaný, a ktorého hlavnou úlohou je
replikácia génu a jeho rozširovanie. Organizmy génom – replikátorom slúžia len ako
„stroje“ k množeniu. Chcel zovšeobecniť ako sa správajú gény v údajnej jednotke
informácie, z ktorej sú zložené i samotné gény.
Gény a mémy
Slovo mem mala byť odvodenina z gréckeho slova „mim“ – napodobňovať. Pretože
mem je vlastne informácia, ktorá sa šíry napodobňovaním.
Mém je voľne viazaný na chromozóm a obsahuje „kultúrne dedičstvo“ prevzaté
potomkom od rodičov. Do reprodukčného procesu sú zapojené nielen chromozómy ale
aj mémy, t.j. mémy potomkov sú vytvárané z mémov rodičov aplikovaním operátorov
kríženia a mutácie. Naviac, na rozdiel od štandardných chromozómov, mémy sa môžu
šíriť „voľne“ v populácii, tak napr. mém silnejšieho agenta preskočí na slabšieho agenta
a čiastočne nahradí jeho mém. Mém je v súčasnosti jednotkou kultúrnej dedičnosti.
Mémy, na rozdiel od génov, sa nezoskupujú, aby vybudovali veľké „vehikle“ –
telá – v ktorých by spoločne bývali a prežívali. Mémy však nemenej efektívne
manipulujú so správaním živých tiel a dosahujú rovnaký účinok.
Mémy, ale nemôžu existovať samé osebe. Podobne ako gény potrebujú nejaký
fyzický nosič. Ako poznamenáva D. Dennett, mémy závisia na tom či onom fyzickom
médiu, môžu však preskakovať z jedného média do druhého. Medzi rôznymi typmi
nosičov rozlišujeme tzv. prirodzený nosič. V prípade génov je prirodzeným nosičom
nukleová kyselina (neprirodzeným napríklad harddisk počítača), v prípade mémov sú
prirodzeným nosičom pamäťové stopy v mozgu živočíchov. DNA organizmov
tvoriacich populáciu je nositeľom rôznych génov, podobne aj mozgy týchto organizmov
![Page 3: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/3.jpg)
2
môžeme chápať ako nosiče rôznych mémov. Ako môže vzniknúť pri prepise genetickej
informácie nový variant génu pomocou mutácie, tak aj v prípade mémov môže nastať
„mutácia“ nejakého mému, keď pri prenose alebo počas existencie mému v jeho nosiči
nastane nejaká zmena tohto mému. Rôzne gény aj varianty génov, a analogicky aj rôzne
mémy a varianty mémov, majú rôznu schopnosť šíriť sa – v prípade génov v genofonde,
v prípade mémov v memofonde.
Príklad mému
Mém je kultúrna obdoba génu – jednotka informácie, replikátor. Význam slova bol
prvýkrát použitý v roku 1976 v knihe Sebecký gén, kde Dawkins tvrdil, že medzi ľuďmi
existujú informačné reťazce, ktoré sa neustále v spoločnosti replikujú (napodobňujú).
Podľa Dawkinsa je práve replikovanie fenoménom, ktorým sme sa v priebehu evolúcie
začali odlišovať od zvierat. Ako príklad tohto rozdielu uvádza situáciu, kedy
žmurkneme na psa či mačku, ktorých spontánnou reakciou je vrtenie chvostom,
v mačkinom prípade pradenie, ktoré nevedie k napodobeniu samotného žmurknutia
človeka (po čase sa však našli výnimky – zvieratá, ktoré imitujú iné zvieratá).
Akákoľvek imitácia (vedomá, nevedomá) je mémom a je podstatou a pôvodom
všetkého ľudského.
I keď sa mém často označuje za gén, nie je génom doslovne. Geneticky ho
nemôžeme nadobudnúť, môžeme zdediť len predispozície na jeho správne vnímanie
a šírenie. Osvojujeme si ho sami, nekonečným opakovaním a imitovaním už v rannom
detstve (imitácia našich rodičov - „kráčaš ako otec.. rozprávaš ako mama). Tieto signály
sú jasným príkladom toho, že všetci replikujeme. Nereplikujeme len v jednom jedinom
prípade, keď rozmýšľame. Akonáhle naše predstavy uskutočníme (akýmkoľvek
spôsobom) už sú predmetom replikovania. Dawkins dopĺňa zaujímavý fakt, že bez
replikovania by neexistovali dialekty (nárečia) a ich mutácie v jednotlivých regiónoch.
Kultúrna evolúcia
V roku 1976 Dawkins v knihe Sebecký gén postuluje, že analógie s biologickou
evolúciou sa môžu týkať viacerých oblastí, z ktorých kultúra tvorí len jednu časť. Tvrdí,
že „darwinizmus je príliš veľkou teóriou, aby sme ju obmedzovali len na úzku oblasť
génu“. Mechanizmy evolúcie a rozmanitosti, ktoré sú identické s biologickými, majú
podľa jeho názoru platiť pre akékoľvek „replikátory”, pričom tie spomedzi nich, ktoré
zodpovedajú za kultúrnu rozmanitosť, navrhuje pomenovať „mémami.
Podobne ako sa gény šíria v genofonde preskakovaním z tela do tela pomocou
spermie alebo vajíčka, tak sa mémy šíria v memofonde preskakovaním z mozgu do
mozgu pomocou procesu, ktorý možno v širšom zmysle nazvať imitáciou.
Od Dawkinsa vyšiel podnet aj k ďalšej podobnej teórii, zo začiatku ako žart.
Významné vedecké kapacity ako filozof Daniel Dennett, biológ Edward Wilson a najmä
psychologička Susan Blackmorová sa ho ujali a začali ho vážne rozpracovávať. Spočíva
v tom, že idey a vzory správania (tzv. memy) žijú svojím vlastným životom a využívajú
človeka ako prostriedok na svoje šírenie. Úspešné memy používajú triky, pomocou
ktorých nútia svojich hostiteľov, aby ich rozmnožovali. Memetika spolu s jej otcom
Dawkinsom hovorí, že niet žiadneho Ja, žiadneho vedomia, že to, čo sa nám javí ako
vedomie o sebe, že je to len ilúzia. Takže to, že memetika neuznáva existenciu Ja, ide
![Page 4: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/4.jpg)
3
ruka v ruke vôbec so skutočnosťou, že Dawkinsovi nasledovníci sú ateisti, ktorí veria
len v hmotu.
Podobne ako evoluční biológovia, ktorí lásku a vznešené city chápu len ako
chemický trik génov na riadenie reprodukcie, aj Blackmorová interpretuje zdanlivo
samostatne konajúce ja len ako ilúziu memov, hemžiacich sa v našich hlavách, ktoré
túžia po rozmnožení.
Dawkins si myslí, že mémy sú informačné jednotky umiestnené v mozgu,
pričom jednotlivé literárne, hudobné a iné umelecké diela a zručnosti sú manifestáciami
týchto mémov. Memetická koncepcia kultúry však môže odôvodniť svoju adekvátnosť,
len ak určí vzťahy medzi biologickými a kultúrnymi pojmami. Pokusy o určenie týchto
vzťahov sa stretávajú s rôznymi problémami. Memetika má mnohé prednosti, ale
vyvoláva i kritiku a nastoľuje množstvo sporných otázok. Na druhej strane však otvára
perspektívu opätovnej unifikácie humanistiky a prírodovedy.
Podľa neho existujú dva typy fenotypových efektov: buď využívajú nositeľov na
sebarozmnožovanie alebo na vplyv na vonkajší svet, čo v konečnom dôsledku vplýva na
šancu prežitia mému. Činiteľmi, ktoré rovnako ako v biológii zohrávajú rozhodujúcu
úlohu, sú čas života, plodnosť alebo vernosť kopírovania. Najmä plodnosť je
neobyčajne dôležitým činiteľom. Podľa Dawkinsa sa selekcia realizuje na základe
atraktívnosti daného mému pre ľudský mozog. O nej zase rozhoduje tak štruktúra
ľudského mozgu, ako aj „penetrovateľnosť” mému v rámci kultúrneho prostredia. Ak
chce memetická koncepcia kultúry odôvodniť svoju adekvátnosť, musí – ako každá
analógia – určiť vzťahy medzi biologickými a kultúrnymi pojmami. Iba samotná
hypotéza existencie niečoho takého ako mém nestačí. Mémy treba v kultúre
identifikovať, odôvodniť ich stálosť a ukázať, že fungujú v podstate analogickým
spôsobom ako gény v biológii.
Vzájomné vzťahy kultúrnej evolúcie a biologickej evolúcie človeka nie sú ešte
ani zďaleka jasné. Osvojovanie si „kultúry“ je veľmi zložitý proces a nedochádza
k nemu náhodnými, ale riadenými zmenami a mutáciami mémov. Naše zvyky,
presvedčenia, myšlienky a správanie predsa nemeníme náhodne a procesom kultúrneho
prenosu môžeme odovzdať aj „získané“ vlastnosti, nielen tie, ktoré sme zdedili.
Preklenutie tejto bariéry medzi zložitosťou informácie a možnosťami
Darwinovej evolúcie je možné pomocou mémov, ktoré boli zavedené Dawkinsom. V
tomto prístupe fitness chromozómov už nie je určená len chromozómom samotným,
prípadne jeho blízkym okolím, ale aj mémom, ktorý je pridružený chromozómu. Volne
povedané, mémy môžeme chápať ako kultúrne prostredie, ktoré spolu s prirodzeným
prostredím tvorí „životný priestor“ pre existenciu chromozómov. Agent je
reprezentovaný dvojicou x/m (ktorý budeme nazývať m-chromozóm), kde x je
chromozóm a m je mém.
Mém je množina pravidiel typu if…then… m = {α ⇒ βreq } = {α/ βreq }
kde α je vstup do kognitívneho orgánu a βreq je požadovaný výstup z kognitívneho
orgánu. Mém obsahuje množinu pravidiel, ktoré slúžia agentovi pre lepšiu orientáciu v
danom prostredí. V prípade, že mém obsahuje „užitočnú“ informáciu, potom zvyšuje
fitness agenta. Predpokladajme, že všetky mémy majú rovnaké ľavé strany pravidiel, t.j.
![Page 5: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/5.jpg)
4
rôzne mémy poskytujú rôzne odpovede na rovnaké otázky. Množinu všetkých možných
ľavých strán budeme nazývať tréningová množina A = {α}.
Kognitívny orgán agenta C(x,w), ako určitý aparát, pomocou ktorého sa
realizuje učenie agenta, v súvislosti s mémami môže byť teraz bližšie špecifikovaný ako
zobrazenie, ktoré každému argumentu (ľavej strane) α priradí jeho obraz β (pravú
stranu, spolu tvoria pravidlo α⇒β) , formálne β=C(x,w;α).
Ak dva m-chromozómy x/m a y/n vstupujú do spoločného reprodukčného
procesu, potom vytvárajú dvojicu potomkov použitím operácií kríženia a mutácie. Tieto
operácie môžu byť aplikované aj na mémy m a n.
Znázornenie operácie kríženia aplikovanej na mémy m a n, táto operácia kríženia
spočíva v tom, že mémy si vymenia svoje časti od náhodne vybraného bodu kríženia.
Znázornenie operácie mutácie mému m. Idúc postupne zhora nadol, s
pravdepodobnosťou Pmut meníme náhodne pravé strany pravidiel. V prípade, že
pravdepodobnosť Pmut je veľmi malá, môže nastať prípad, že aplikácia stochastickej
operácie mutácie sa neprejaví, rezultujúci mém m’ je totožný s pôvodným mémom.
Znázornenie šírenia mémov v populácii. Náhodne vybraný m-chromozóm s velkou
fitness ponúka svoj mém náhodne vybraným m-chromozómom. Mémetická interakcia s
týmto mémom spočíva v tom, že m-chromozóm zmodifikuje svoj mém operáciou
podobnou kríženiu.
Podľa Dawkinsa, mémy sa môžu prenášať z jedného agenta na iného agenta.
Implementácia tejto predstavy sa realizuje pomocou interakcie mémov, ktorá je určená
takto:
(1) Náhodne sa vyberie agent s veľkou fitness, tento je reprezentovaný m-
chromozómom x/m.
(2) Náhodne vyberieme podpopuláciu P′ = {x/m} ⊆ P agentov, ktorým sa ponúkne mém
m . Interakcia medzi vybraným mémom m a mémom agenta z podpopulácie P′ sa
realizuje operáciou podobnou kríženiu, tak, že idúc po jednotlivých zložkách mému m s
![Page 6: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/6.jpg)
5
pravdepodobnosťou Pmodif zameníme pravú stranu z m príslušnou pravou stranou z m.
Touto stochastickou operáciou z mému m vznikne nový mém.
V záverečnej etape každej generácie dochádza k šíreniu mémov v populácii,
ktoré obrazne môže byť charakterizované ako „preskakovanie“ vybraného mému z
agenta na iného agenta.
Znázornenie interakcie medzi dvoma mémami m a m . Idúc zhora nadol, s
pravdepodobnosťou Pmodif nahradíme pravú stranu vybraného pravidla mému m pravou
stranou mému m.
Životný cyklus m-chromozómov
1. etapa. Agent – potomok v procese reprodukcie dostane od rodičov nielen genotyp
reprezentovaný chromozómom x ale aj mém m. Kognitívny orgán potomka generovaný
chromozómom x označíme C(x,w), kde w sú počiatočné hodnoty parametrov.
2. etapa. V prvom štádiu života agent – potomok absolvuje „výchovu“, kde počiatočné
parametre w jeho kognitívneho orgánu sa mu postupne zmenia na wedu tak, že začne
zobrazovať ľavé strany α z tréningovej množiny A na požadované pravé strany
pravidiel z tréningovej množiny βreq = C(x, wedu; α)= ∀α ∈ A
3. etapa. V aktívnom štádiu života agent absolvovaním mnohých učiacich aktov
adaptuje parametre svojho kognitívneho orgánu tak, aby čo najlepšie riešil evolučnú
optimalizačnú úlohu; kognitívny orgán má potom tvar C(x,wfin).
4. etapa. Na záver aktívneho života agent modifikuje svoj mém m , ktorý dostal od
svojich rodičov, vytvára nový mém m′ = {α ⇒ βreq = C(x, wfin; α)
Môžeme povedať, že tento mém obsahuje „kognitívne bohatstvo“, ktoré agent získal tak
od svojich predkov, ako aj svojimi aktivitami v priebehu aktívnej životnej fázy. Nový
mém m′ sa môže ešte modifikovať mémovou interakciou tak, že vybraný mém m
„preskočí“ na m′. Mém m′ odzrkadluje nielen skúsenosti daného agenta, ale aj jeho
bezprostredných predkov a do určitej miery tiež aj celej populácie.
5. etapa. Agent bol vybraný do reprodukčného procesu, vzniká nový potomok, ktorý je
reprezentovaný chromozómom x’=Orepro(x,…), jeho kognitívny orgán má tvar C(x’,w’),
kde parametre w’ sú plne určené chromozómom x’. Poznamenajme, že v tomto
dôležitom kroku reprodukčného cyklu agentov, nový potomok ja vytváraný buď
pomocou dvoch rodičov (sexuálne) alebo pomocou len jedného rodiča (asexuálne).
Prínos Dawkinsových mémov pre Darwinovu evolúciu
Mémy sa môžu chápať ako určité „kultúrne prostredie“ v ktorom spolu s „prírodným
prostredím“ existujú chromozómy. K tomu, aby sme mohli operacionalizovať mémy,
postulujeme, že sú reprezentované množinou pravidiel typu if…then…. Mémy sa
nevyskytujú samostatne, ale vždy len vo dvojici s príslušným chromozómom. Mém
![Page 7: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/7.jpg)
6
interaguje s chromozómom nepriamo, prostredníctvom učenia kognitívneho orgánu
agentov ovplyvňuje ohodnotenie chromozómov fitness. Mémy reprezentujú určitú sumu
informácie – vedomostí, ktoré dostane agent – potomok od svojho rodiča. Môžeme
povedať, že mémy sú vhodným negenetickým transferom informácie z rodičov na
potomkov.
Jednotlivé etapy života agenta reprezentovaného m-chromozómom
Základné podmienky evolúcie
Aby bola kultúrna evolúcia evolúciou, musí spĺňať určité všeobecné, základné
podmienky. Dawkins mémy pokladal za replikátory, ktoré sú predmetom darwinovskej
evolúcie. To znamená, že môžeme prevziať väčšinu argumentačného a pojmového
aparátu darwinovskej evolúcie a použiť ho pri štúdiu evolúcie mémov.
1. variácia: existuje trvalý nadbytok rozdielnych prvkov. Táto podmienka je azda
najľahšie splniteľná. Prenos mémov je oveľa variabilnejší ako prenos génov, čo
spôsobuje dokonca problémy.
2. dedičnosť (replikácia): tieto prvky majú schopnosť vytvárať kópie (repliky) seba
samých. Čím sa organizmy lepšie hodia do svojho prírodného prostredia, tým majú viac
potomkov, a tým viac sa kopírujú ich gény.
Replikátor je charakterizovaný tak genotypom, ako aj fenotypom. Fitnes
replikátora je určený schopnosťou fenotypu prežívať v danom prostredí a vstupovať do
výhodných interakcií s inými replikátormi z populácie. Proces replikácie jedinca –
replikátora je formálne chápaný ako kopírovanie jeho genotypu a vytvorenie nového
![Page 8: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/8.jpg)
7
fenotypu určeného kopírovaným genotypom. To znamená, že fenotyp – organizmus
replikátora – môžeme chápať ako nosič (vehikel) genotypu, ktorý umožňuje jeho
replikáciu. Pre zjednodušenie chápeme proces replikácie len ako kopírovanie genotypu,
pričom tento proces kopírovania je „fyzicky“ uskutočnený fenotypom replikátora.
3. rozdielna „zdatnosť“: počet kópií prvku, ktoré sú vytvorené v danom čase, sa mení
v závislosti na interakciách medzi charakteristikami tohto prvku a charakteristikami
prostredia, v ktorom pretrváva. Je to abstraktná definícia evolúcie pomocou prírodného
výberu. Rôzny „fitness“- táto podmienka je splnená, pretože šírenie mémov
jednoznačne kolíše v čase v závislosti od kultúrnych a historických podmienok.
Rôzne mémy majú rôznu schopnosť šíriť sa v rámci memofondu. Dawkins
hovorí, že jednotkou prírodného výberu je akýkoľvek replikátor, ktorý sa kopíruje s
istým výskytom kopírovacích chýb, a ktorý môže do určitej miery ovplyvňovať
pravdepodobnosť, s akou vznikajú jeho kópie. Tvrdí, že genetický prírodný výber je iba
zvláštnym prípadom omnoho univerzálnejšieho procesu, ktorý označuje ako
univerzálny darvinizmus.
Biologická/genetická evolúcia je len jedným prípadom, ktorý spadá pod
všeobecnú evolučnú teóriu. Iným prípadom je kultúrna evolúcia. V menej všeobecných
charakteristikách sa oba typy evolúcie líšia, ale napriek týmto vzájomným odlišnostiam,
všetky evolučné procesy musia obsahovať replikátor, ktorý je vo svojej
najabstraktnejšej forme definovaný troma vyššie špecifikovanými podmienkami. Každý
proces, ktorý spĺňa tieto podmienky, je evolučným procesom a každá entita, ktorá
vystupuje v takomto procese ako to, čo sa replikuje, je replikátor, ktorý je predmetom
tohto evolučného vývoja. Treba mať na pamäti, že vo všetkých ostatných
charakteristikách sa môžu jednotlivé typy evolúcie líšiť.
Darwinizmus, aj v jeho dawkinsovej podobe, nie je konečnou, uzavretou teóriou, mení
sa každým novým vedeckým objavom.
Sebecký gén, spolupráca a altruizmus
Teória sebeckého génu nehovorí o tom, že sme v podstate sebecké bytosti a toto
sebectvo je dokonca zakódované v našich nemenných génoch. Sebecký gén je len
metaforické vyjadrenie faktu, že gén má len jeden jediný zmysel svojej existencie,
a ním je tvorba čo najväčšieho počtu svojich kópií. Gén je schopný sa kopírovať len
pomocou tela. Gény nie sú viac nástrojom organizmov, ktorými sa zabezpečuje prenos
rodičovských vlastností na potomkov, ale je to mu naopak. Organizmy sú nástrojom
génov umožňujúcich ich rozmnožovanie (sliepka (organizmus) je nástrojom vajíčka
(gén), ktorý bol na počiatku).
Ako je možno akceptovať predstavu o sebeckom géne, ktorého jedinou snahou
je efektívna replikácia, avšak v určitých prípadoch sa prestane správať sebecky a začne
spolupracovať alebo byť altruistický? Podľa evolučných predstáv je predsa každá
spolupráca alebo altruizmus génov na úkor schopnosti efektívne sa replikovať
a rozširovať.
Hamilton navrhol model, pomocou ktorého sa dá dokázať, že altruizmus môže
byť evolučne výhodný len v skupine geneticky blízkych jedincov. Aj keď gén zahynie,
jeho altruistický akt napomôže prežitiu ostatných príbuzných génov. V evolúcií nie sú
podstatní jedinci, ale dôležitá je ich populácia. Štúdium evolučného významu
![Page 9: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/9.jpg)
8
kooperácie sa začalo použitím teórie hier. Tieto štúdie používajú hru nazývanú väzňova
dilema.
Dilema väzňa je veľmi študovaným problémom na štúdium sociálnych javov v
spoločnosti, ich modelovanie a hľadanie optimálnych stratégií v rôznych oblastiach ako
biológia, sociálne vedy, filozofia, ekonómia, matematika, teória hier a informatika. Prvý
krát uzrela svetlo sveta v roku 1950. Zverejnili ju Merril Flood spolu
s Melvinom Drescherom. Samotný názov „väzňova dilema“ pochádza od známeho
matematického ekonóma Alberta Tuckera.
Vernosť jej modelovania plynie z toho, že úspešnosť stratégie vo väzenskej
dileme závisí na dobrom bodovom zisku v súťaži s rovnako úspešnými stratégiami, ale
aj s veľkou plejádou ďalších stratégií.
Teória hier a teória rozhodovania
Teória hier rozlišuje dva typy hier: hry s nulovým a hry s nenulovým súčtom. Hry s
nulovým súčtom sú hry typu: buď vyhrám 100 € alebo 100 € prehrám, čiže „ vyhrám“ -
100 €, a teda súčet mojej možnej výhry je nulový.
Väzenská dilema však patrí k tým druhým, hrám s nenulovým súčtom, teda
hrám, kde takéto pravidlo neplatí. Takéto hry sa vyznačujú väčším počtom možností
ako hrať a majú blízko k teórii rozhodovania, z ktorej teória hier vychádza. Teória
rozhodovania sa snaží získavať postupy ako sa rozhodnúť, ak nepoznáme reakciu
prostredia, prípadne nevieme v akom prostredí sa nachádzame.
Cieľ je motivovaný očividne reálnymi situáciami, a to získať aj v neznámom
prostredí, čo najviac. Teória hier neuvažuje len vzťah jedinec - prostredie, ale oproti
nám stojí protihráč alebo aj protihráči, ktorí majú rovnaký cieľ.
Sociálne dilemy
Ako vyplýva z teórie hier v ekonómii, kooperácia sa môže vynoriť zo sebeckého
záujmu, ak je výhodná pre obidvoch.
Dilema väzňov sa stala často používaným prístupom k vysvetleniu vzniku
kooperácie v rôznych sociálnych, ekonomických a iných systémoch, kde sa pomocou
matematickej teórie hier alebo počítačových simulácií hľadajú „racionálne dôvody“ k
tomu, prečo a za akých okolností je výhodnejšie spolupracovať, než ako
nespolupracovať.
Keď hľadáme racionálne dôvody, či pri interakcii s niekým iným pristúpiť na
kooperáciu, alebo nie, naše rozhodnutie by malo byť založené na racionálnych
argumentoch a nie na predsudkoch a ideologických dôvodoch.
Patrí sem oblasť životného prostredia, obchodné vojny, vyjednávanie medzi
krajinami a sociálne interakcie. Máme na výber medzi nesebeckým správaním,
egoistickým alebo spoluprácou. Na modelovanie toho sa používajú hry, ktoré dovoľujú
analýzu rôznych scenárov.
![Page 10: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/10.jpg)
9
Príbeh
Dvaja zlodeji boli zatknutí políciou z podozrenia trestného činu, boli samostatne
umiestnení do cely predbežného zadržania.
Vyšetrovatelia nemajú dostatok dôkazov k usvedčeniu oboch páchateľov,
prokurátor dal každému návrh:
Môžete si vybrať, buď sa priznať k lúpeži, alebo mlčať. Ak sa priznáte vy a váš
komplic sa neprizná, tak potom celú vinu dám na vášho komplica, ktorý bude odsúdený
na 10 rokov a vy budete oslobodený.
Podobne, ak vy budete mlčať a váš komplic sa prizná k činu, potom on bude
oslobodený a vy dostanete 10-ročný trest.
Ak budete obaja mlčať a nepriznáte sa, potom navrhnem súdu, aby vás oboch
odsúdil na 3 roky.
V opačnom prípade, ak sa obaja priznáte, navrhnem vaše odsúdenie na 5 rokov,
trest bude kratší, ako v prípade, že by sa len jeden z vás priznal a druhý mlčal. Ak sa
mienite priznať, dozorcovi nič nepovedzte, na druhý deň ráno vás znovu navštívim a
môžete mi oznámiť vaše rozhodnutie“.
Každému z páchateľov záleží o mnoho viac na tom, aby bol oslobodený on, ako
na tom, aby bol oslobodený jeho spolupáchateľ.
Obaja musia zvážiť riziko mlčania, kedy by vyviazli len s 3-ročným trestom voči
riziku, že jeden zradí a druhý dostane 10 rokov.
Dilema spočíva v tom, že aj keby bolo lepšie mlčať, ani jeden si nemôže
dovoliť, že ten druhý ho udá. Neostáva im nič iné, ako sa navzájom udať.
V prípade, že sa väzni stretli náhodne, je pre nich lepšie zradiť jeden druhého
a vyviaznuť s 5- ročným trestom (namiesto riskovania 10 rokov).
Táto dilema ilustruje konflikt medzi individuálnou a skupinovou racionálnosťou.
Skupina, v ktorej členovia preferujú svoje vlastné záujmy - nekooperujú, obvykle
skončí zle, ako tá skupina, kde jej členovia uprednostňujú skupinové záujmy -
kooperujú. Vo všeobecnosti, ak záujmy jednotlivcov reprezentujú záujmy celej skupiny,
potom takáto skupina je úspešnejšia ako skupina, ktorej jednotliví členovia
uprednostňujú vlastné záujmy a ciele.
Väzenská dilema
(VD) [XX] je hrou medzi dvoma hráčmi, kde každý z nich má na výber spolupracovať
(cooperate – C) alebo podvádzať (defect – D).
Konkrétna inštancia väzenskej dilemy závisí len od distribúcii trestov a odmien
pre jednotlivých väzňov. Nazýva sa tabuľka platieb. Každý z väzňov je v rovnakej
pozícii. Pre náš príbeh vyzerá tabuľka takto:
![Page 11: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/11.jpg)
10
Tabuľka trestov
B spolupracuje B zradí
A spolupracuje [3,3] [10,0]
A zradí [0,10] [5,5]
Tabuľka platieb
B spolupracuje B zradí
A spolupracuje [3,3] [0,5]
A zradí [5,0] [1,1]
Vo všeobecnosti, tabuľka ma takýto tvar (C – spolupracuje, D – zradí):
B spolupracuje B zradí
A spolupracuje CC CD
A zradí DC DD
Alebo:
B spolupracuje B zradí
A spolupracuje R S
A zradí T P
Matica platieb je daná takto:
Keď obaja hráči spolupracujú, potom každý dostane „odmenu“ R=3 (reward),
ktorá by mala byť väčšia ako bodový zisk.
„Trest“ P=1 (punishment) získajú hráči, keď nekooperujú.
Ak jeden hráč nekooperuje a druhý hráč spolupracuje, potom podvádzajúci získa
maximálnu výplatu bodov T=5 (temptation - pokušenia), ktorá je väčšia ako R, zatiaľ čo
spolupracujúci dostáva minimálny počet bodov S=0 (sucker – ten, čo naletel), ktorá je
menšia ako P.
Pri takto zostavenej tabuľke platieb, je veľké pokušenie podvádzať, ak
podvádzajú oba, tak získajú 1 bod, ale ak jeden hráč podvádza a druhý hráč
spolupracuje, potom ten čo podvádza dostane 5 bodov, zatiaľ ten čo spolupracuje,
nedostane žiadny bod. V týchto platbách spočíva „dilema“ hry, či podvádzať alebo
spolupracovať.
Teda najvýhodnejšie pre mňa (ako väzňa) je keď ja zradím a komplic
spolupracuje, potom, ak spolupracujeme obaja, menej výhodne ak spolu zrádzame a
![Page 12: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/12.jpg)
11
najmenej výhodné, keď ma komplic zradí a pritom ja sa pokúšam spolupracovať. A tak
dostaneme riešenie P.
Platby spĺňajú nerovnosti T > R > P > S a 2R>T+S.
2R>T+S = celková výplata pre dvoch hráčov je väčšia keď obaja spolupracujú v
porovnaní so súčtom bodov keď jeden spolupracuje a druhý nie.
R>T>P>S = ide o tzv. hru so zárukou (assurance game).
Uvažujme hráča – agenta A, jeho stratégia s(A) je súbor pravidiel, ktoré použije
pri výbere ťahu C alebo D (spolupráce alebo podvádzania) proti druhému hráčovi, na
základe predošlej histórie hry.
Pri iba jednej iterácii by samozrejme bolo výhodné zradiť pri polovičnej šanci
stretnúť spolupracujúceho, no keď sa iterácie s tým istým spoluväzňom opakujú a
vopred nie je známy počet iterácií, metóda ako sa zachovať nie je jasná.
Hra sa opakuje tmax-krát (dôležitý parameter hry), na záver hry sa spočítajú
platby jednotlivých hráčov. Funkcia Stratégia(x,t) poskytuje stratégiu hráča x(= a, b) v
čase t. Pre jednoduchosť v našich ďalších úvahách budeme používať stratégiu, pri ktorej
hráč zvolí ťah na základe predchádzajúceho ťahu súpera.
Experiment uskutočníme na populácii agentov, reprezentujúcich rôzne
stratégie, ktoré budú kódované na troch bitoch takto :
s={ s1, s 2, s 3 } ∈{0,1} 3, kde jednotlivé zložky (0 – kooperácie, 1 – nekoooperácia)
majú túto interpretáciu:
S1 určuje prvý ťah hráča: ak s1 =0, potom hráč kooperuje, v opačnom prípade, ak s1
=1, nekooperuje.
S2 určuje ťah hráča v prípade, že druhý hrá č v predchádzajúcom kroku kooperoval: ak
s2 =0, potom hráč kooperuje, v opačnom prípade, ak s2 =1, nekooperuje.
S3 určuje ťah hráča v prípade, že druhý hráč v predchádzajúcom kroku nekooperoval: ak
s3=0, potom hráč kooperuje, v opačnom prípade, ak s3=1, nekooperuje.
Táto stratégia vyžaduje len krátkodobú pamäť hráčov, požaduje len znalosť
posledného kroku protivníka. Existujú stratégie tejto hry aj pre dlhodobejšiu pamäť,
potom hovoríme o hre väzenská dilema s dvoj-, troj-, ... násobnou pamäťou.
Pseudo pascalovská implementácia algoritmu pre dvoch hráčov – agentov a a b
Opakuj pre čas t:=1 po t_max slučku
Začiatok slučky
ťah_a[t]:=Stratégia(a,t);
ťah_b[t]:=Stratégia(b,t);
platba[a]:=platba[a]+f(ťah_a[t], ťah_b[t]);
platba[b]:=platba[b]+f(ťah_b[t], ťah_a[t]);
koniec slučky;
![Page 13: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/13.jpg)
12
Ilustračný príklad 1-stratégie
Majme dve stratégie s(a)=(010) a s(b)=(101), potom nasledujúcich 5 ťahov hráčov a a b
a taktiež aj jednotlivé platby na základe matice platieb sú určené pomocou nasledujúcej
tabuľky:
V prvom ťahu obaja hráči použijú ťahy, ktoré sú určené prvou zložkou ich stratégií. V
nasledujúcich ťahoch už sú determinovaní ťahom súpera v predchádzajúcom ťahu.
Simulácia emergencie stabilnej stratégie hry VD pomocou evolučného algoritmu
Pri plánovaní stratégie na základe predchádzajúcich skúseností s protihráčom sa často
používa evolučný algoritmus. Táto aplikácia evolučného algoritmu prvýkrát vznikla zo
spolupráce amerického politológa R. Axelroda [xx] s informatikom a tvorcom
genetických algoritmov J. Hollandom a rozvíjala sa ďalej pre zložitejšie modely
medzinárodnej bezpečnosti. V časovom priebehu je zaujímavé sledovať vývoj
kooperatívnych a nekooperatívnych stratégií. Kooperatívne stratégie sa spočiatku
ukázali menej výhodné, no v neskorších štádiách prevážili.
Populácia je zložená z chromozómov - stratégií. Algoritmus je inicializovaný
náhodne vytvorenou populáciou stratégií. Fitnes chromozómov sa určí pomocou
"megaturnaja", kde všetky možné dvojice hrajú VD hru, celková platba každého
chromozómu získaná v tomto megaturnaji je fitnes. Štandardná realizácia
reprodukčného procesu obsahuje selekciu dvoch stratégií na základe ich fitnes (stratégie
s väčším fitnes majú väčšiu pravdepodobnosť byť vybraté do reprodukčného procesu).
Operácia reprodukcie obsahuje dve klasické operácie genetických algoritmov, a to
kríženie a mutáciu. Výsledné stratégie – potomkovia tvoria novú populáciu, ktorá keď
obsahuje rovnaký počet potomkov, ako mala pôvodná populácia počet rodičov, nahradí
rodičovskú populáciu populáciou potomkov.
Výsledky genetického algoritmu sú znázornené na grafe:
![Page 14: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/14.jpg)
13
V priebehu evolúcie populácie zvíťazila stratégia (001), ktorá odpovedá
stratégii tit-for-tat a je evolučne stabilná. Iné stratégie, napr. stratégia vždy
spolupracuj (000) alebo vždy zraď sú evolučne nestabilné. Na grafe je vidieť, že
stratégia vždy zraď (111) v počiatkoch evolúcie bola dominantnou stratégiou, avšak v
priebehu ďalšej evolúcie začala dominovať stratégia (001), ktorá sa stala aj víťazom
evolúcie.
Hra VD môže byť zovšeobecnená aj pre viac ako dvoch hráčov, potom sa
obvykle nazýva „tragédia spoločného“, ktorú prvý krát formuloval G. Hardin v r. 1968
[xx]: "Predstavte si obecnú lúku prístupnú pre všetkých. Je možné očakávať, že každý
užívateľ lúky sa pokúsi užívať túto lúku šetrným spôsobom tak, že bude na nej pásť len
malý počet dobytka. Avšak, ako racionálny hospodár, každý užívateľ sa snaží
maximalizovať svoj zisk. Isto si kladie otázku: "akú zmenu výnosu pre mňa znamená
rozšírenie môjho stáda o jeden alebo viac kusov?" Tento zaujímavý príklad sa dá
modelovať tiež pomocou väzňovej dilemy, v tomto prípade namiesto dvoch väzňov
súčasne interagujú traja alebo viacerí agenti - hráči. Podrobnou analýzou je možné
dokázať, že v takto rozšírenej VD existuje stabilná stratégia, ktorá hovorí, že ak v
predchádzajúcom kroku aspoň jeden hráč nekooperoval, potom nekooperuj, ak všetci
kooperovali, potom kooperuj aj ty. Táto “zničujúca” stratégia (ktorá vedie k devastácii
spoločného majetku) znamená, že ak sa medzi spoločenstvom užívateľov vyskytne
aspoň jeden nekooperujúci hráč, potom pre ostatných účastníkov dlhodobá kooperácia
je nevýhodná. Pretože vo väčších skupinách sa vždy nájde nekooperujúci jedinec,
nastáva všeobecná nespolupráca - tragédia spoločného (lúky, u rybolovu v
medzinárodných morských teritóriách, vyrubovanie lesov, údržba spoločného
zavodňovacieho systému, znečisťovanie atmosféry Zeme, a pod.).
Politológ R. Axelrod tvrdí [xx], že k tomu, aby v spoločnosti vznikla stabilná
kooperácia, musia v nej existovať inštitúcie, ktoré kontrolujú - penalizujú nekooperáciu.
Väzni môžu jednať podľa rôznych stratégií:
Situácia bez spolupráce: Väzeň A aj B zradí. Obaja dostanú 5 rokov. Ak sa stretnú
znova, opäť obaja zradia. Obaja dostanú 5 rokov. A takto sa to opakuje stále, pretože
ani jeden nepôjde do rizika mlčanlivosti.
Situácia kedy najprv jeden mlčí – pomsta: V prvom prípade A zradí a B mlčí. A dostane
milosť, B dostane desať rokov natvrdo. Ak sa stretnú znova, A opäť zradí, no B zradí
tiež, lebo sa mstí. Výsledok je, že obaja dostanú 5 rokov. Toto sa opakuje stále.
Situácia „Pôžičky za oplátku“: [Tit for tat] funguje tak, že hráči na začiatku
spolupracujú a následne opakujú predošlý krok svojho protihráča. Táto stratégia má
jednoduché pravidlá:
Najprv spolupracuj.
Po zrade sa pomsti.
Odpúšťaj.
Znovu spolupracuj – a takto dookola. Podmienkou je, aby hráči hrali viac kôl
ako jedno a nevedeli, kedy hra končí.
Ak by jeden hráč neustále zrádzal a druhý hral podľa Pôžičky, pôžičkár by dokázal
eliminovať svoje straty. Lenže výhodnejšie je vždy spolupracovať obojstranne (pokiaľ
nevieme, kedy hra končí, kedy by bolo výhodnejšie zradiť). Stratégia „Pôžička za
![Page 15: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/15.jpg)
14
oplátku“ sa nakoniec ustáli a je ťažké ju narušiť inou stratégiou. V biológii sa takáto
stratégia označuje ako „evolučne stabilná stratégia“.
Na základe tohto jednoduchého príkladu sa dá jasne ukázať, že nie vždy je výhodné
byť sebec alebo jednostranne ústretový. Lepšou stratégiou je byť recipročný – pomáhať
si navzájom a zradu oplácať. Bežne sa stáva, že sa s niektorými jedincami stretávame
viackrát, a preto je lepšie byť ústretoví a vypomáhať. Niekedy si nevieme byť istí, kedy
presne interakcia skončí, nie je teda jasné, kedy je výhodné zradiť a preto je lepšie
spolupracovať.Simulácia počítačových programov k riešeniu dilemy väzňa
Programy sa spolu stretávali, ako keby vytvárali "spoločnosť" a program sa
rozhodol, či má podvádzať alebo spolupracovať. Pri rozhodovaní programy využívali
svoju pamäť na zistenie ako sa druhý program správal pri minulých stretnutiach. V
závislosti na svojom rozhodnutí programy dostali bodové hodnotenie popisujúce
výsledok. V každom kole sa každý s každým stretol 200 krát. Na konci každého kola
boli sčítané body. Čím lepšie si nejaký program viedol v jednej generácii, tým viac jeho
kópii bolo v ďalšej generácií.
Niektoré príklady stratégii v súťaži:
-Vždy podvádzaj...
-Veľkorysá návratná pôžička....
-Dve pôžičky za jednu splátku...
-Ak vyhrávaš zostaň a prehrávaš utekaj ....
Zvíťazil program "Návratná pôžička", ktorý používal stratégiu, že pri prvom
stretnutí s akýmkoľvek programom spolupracoval. Program návratná pôžička (niečo za
niečo) odmenil predchádzajúcu spoluprácu novou spoluprácou a potrestal
predchádzajúce podvádzanie novým podvádzaním. Takéto stretnutia sa postupne
rozvinuli do stálych vzťahov spolupráce.
Aj keď model väzenskej dilemy vyzerá byť veľmi primitívny, je študovaný už
od roku 1950. Počet článkov, ktoré sa týmto a jemu príbuznými modelmi zaoberajú,
stále narastá, no tieto modely sú stále dosť vzdialené reálnej skutočnosti na to, aby boli
spoľahlivými nástrojmi na rozhodovanie o spolupráci či nespolupráci. Môžu byť ale
užitočnou pomôckou poukazujúcou na niektoré logické trendy vývoja. Rovnako je to v
podobných, aj keď väčšinou oveľa komplikovanejších modeloch v sociológii. U
podrobných modelov je ale treba dávať pozor, aby do nich zlým odhadom nezaniesli
chybu, čo by spôsobilo nepresnú predikciu. Napriek tomuto nebezpečenstvu je
multiagentový prístup spolu s „natvrdo“ vystavanými modelmi založenými na
diferenciálnych rovniciach jedinou rozumnou alternatívou, ako verifikovať často vágne
sociologické teórie.
Príklady uplatnenia teórie hier
Pri analýze rozhodovacích situácii v rodine sa často využívajú rozhodovacie modely z
teórie hier. Manželstvo sa považuje za kooperatívnu hru dvoch osôb, v ktorej má partner
„základnú pozíciu" určenú užitočnosťou, ktorú by dosiahol, keby z manželstva odišiel.
Táto pozícia potom určuje dostupné možnosti riešenia problémov v rámci manželstva,
ktoré sú prijateľné pre oboch partnerov.
![Page 16: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/16.jpg)
15
Pri analýze rozhodovacích situácii v podmienkach oligopolu, kartelov a koluzívneho
správania sa na trhoch priemyslových výrobkov.
Pri analýze kolektívneho rozhodovania, pri ktorom veľká skupina dodržuje stanovené
pravidlá postupu. Typickým príkladom sú voľby, kedy je určené kto, kedy a koho má
voliť.
Dawkinsove programy
Programy, ktoré pôvodne zostrojil R. Dawkins na vysvetlenie a simuláciu "sily"
prírodného výberu. Pomocou týchto programov je možné evolvovaťtvory – bioformy.
Do úlohy selekcie je postavený sám užívateľ, ktorý vyberá tie jedince, ktoré sa mu
najviac páčia a tie prežijú v ďalšej generácii, resp. z nich sú vytvárané ďalšie mutácie.
Pôvodný program Dawkinsa implementoval 9 génov (dĺžky/uhly úsečiek, stupeň
rekurzie a pod.), pričom v každej generácii vznikali potomkovia líšiaci sa hodnotou len
v jednom géne. V súčasnosti sú programy, ktoré používajú viac génov, prípadne
vytvárajú jedince v 3D.
Predtým, než Dawkins prešiel k biomorfom, zostrojil program "monkey", čo je
jednoduchý program, ukazujúci, že ak by mala opica dostatočne dlhý čas na náhodné
búšenie do klávesnice, dokázala by napísať hoci aj Shakespearovho "Hamleta".
Konkrétne 'Methinks it is like a weasel' a dáme jej klávesnicu obmedzenú na 26
(veľkých) písmen plus medzerník. Ako dlho jej bude trvať napísanie takejto vety?
Veta pozostáva z 28-ich znakov, teda všetkých možných usporiadaní 28-článkového
reťazca pri (26+1)-znakovej abecede je 2728
. Teda pravdepodobnosť náhodného
napísania tejto vety, resp. selekcie v jednom kroku je 1:2728
, čo je asi jedna k 10.000
milión milión milión milión milión miliónov. Jemne povedané, trvalo by to dlho napísať
túto vetu, nehovoriac o celých dielach Shakespeara.
A čo kumulatívna selekcia, o koľko viac by bola efektívnejšia? Oveľa, oveľa
efektívnejšia, zrejme oveľa efektívnejšia ako sa nazdávate.
Na demonštráciu použijeme počítačovú opicu, teda program, ktorý simuluje jej
činnosť.
Program začína generovať z náhodnej sekvencie 28 znakov. Narozdiel od
náhodného písania, teraz 'šľachtí' túto náhodnú frázu. Opakovane duplikuje frázu, ale s
istou šancou na náhodnú chybu - 'mutáciu' - v kopírovaní. Počítač vyhodnotí mutované
nezmyselné frázy 'potomkov' pôvodnej frázy a vyberie tú, ktorá sa ľubovoľne
jemne podobá cieľovej fráze, METHINKS IT IS LIKE A WEASEL.
Je to program, ktorý nepatrí do rodiny programov na tvorbu biomorfov,
ale Dawkins ním demonštroval (nie konkrétne týmto, ale programom tohto typu) silu
kumulatívnej selekcie.
![Page 17: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/17.jpg)
16
![Page 18: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/18.jpg)
17
Vyberá sa jeden biomorf z piatich "súrodencov", ktorý sa stáva rodičom pre
nasledujúcu generáciu. Všetci potomkovia sa líšia od rodiča v hodnote 1 génu.
![Page 19: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/19.jpg)
18
Citáty
Myslím si, že mnohí ľudia považujú Boha za potrebného na
vysvetlenie existencie sveta, a najmä existencie života. Mýlia sa, ale
náš vzdelávací systém je taký, že mnohí ľudia o tom nevedia.
Náboženstvá vyhlasujú tvrdenia o vesmíre - podobné typy tvrdení, aké
vyhlasujú vedci s tým rozdielom, že sa väčšinou mýlia.
Som proti náboženstvu, lebo nás učí uspokojiť sa s tým, že nerozumieme svetu.
Náboženstvo učí nebezpečný nezmysel, že smrť nepredstavuje koniec.
Záver
Záhadnou vecou je: Odkiaľ táto všetka zložitosť pochádza? Odkiaľ pochádzajú všetky
tieto informácie? K tomu nemožno prísť náhodou. Je to absolútne nepredstaviteľné, že
by ste mohli dostať niečo tak zložitého ako vták, a rovnako konštruované ako vták,
alebo človeka, alebo ježka, púhou náhodou. To je úplne vylúčené. To, aby sa z ničoho,
zo žiadnej zložitosti, zo žiadnej informácie, dospelo k extrémnej zložitosti modernej
živej bytosti, sa v jednom kroku náhody jednoducho nemohlo stať. To by bolo ako
hádzanie kockou tisíckrát a stále získanie šestky zakaždým. To neprichádza do úvahy.
Avšak ak dovolíte kúsok šťastia v niektorej generácii, a potom kúsok šťastia v budúcej
generácii, a ešte raz kúsok šťastia v ďalšej generácii, potom sa kumulatívne pridaním
tohto kúsku šťastia krok za krokom, a opäť krok za krokom, môžete prepracovať z
ľubovoľného stupňa jednoduchosti do ľubovoľného stupňa zložitosti. Všetko, čo
potrebujete, je len dosť času. Takže odkiaľ sa táto zložitosť zobrala? Pochádza z
postupného prírastkového procesu evolúcie prirodzeným výberom.
Použité zdroje:
BARRETT, L. - DUNBAR, R. - LYCCET, J. 2001. Evoluční psychologie člověka.
Praha : Portál. 2007. ISBN 978-80-7178-969-7
CSONTÓ, J. 2008. Evolúcia spolupráce. [cit. 15. apríla 2016]. Dostupné z:
http://alife.tuke.sk/kapitola/1530/index.html
FLEGR, J. 2005. Evoluční biologie. Praha : Academia. 2005. ISBN 80-200-1270-2
FUTEJ, T. 2003. Evolúcia a kultúra. [cit. 12. apríla 2016]. Dostupné z:
http://neuron.tuke.sk/futej/faui/esej2.pdf
ISTENIK. P. 2012. Evolúcia radí: Musíme si pomáhať. [online]. [cit. 12. apríla 2016].
Dostupné z: http://www.pouzimerozum.sk/2012/02/17/evolucia-radi-musime-si-
pomahat
JAKŠA, R. 2001. BIOMORFY & R. DAWKINS. [cit. 26. apríla 2016]. Dostupné z:
http://neuron-ai.tuke.sk/miskuf/projekt/biomorf/implem.htm
KRITIKA & KONTEXT. 2000. Dawkins dnes. [online]. [cit. 25. apríla 2016]. Dostupné
z: http://www.kritika.sk/pdf/1_2000/7.pdf
![Page 20: UNIVERZITA SV. CYRILA A METODA V TRNAVEkvasnicka/Modelovanie_simluacia/... · 2016-04-30 · 2015/2016 Nikola Oboňov á. 1 Clinton ... Takže to, že memetika neuznáva existenciu](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042316/5f0518257e708231d4113bf8/html5/thumbnails/20.jpg)
19
KAMENSKÝ, J. 2008. Richard DAWKINS a jeho MEMY. [cit. 26. apríla 2016].
Dostupné z: http://jozefkamensky.blog.sme.sk/c/138948/Richard-DAWKINS-a-jeho-
MEMY.html
KIŠOŇOVÁ, R. – KUTÁŠ, M. 2013. [cit. 26. apríla 2016]. Dostupné z:
http://fff.truni.sk/userdata/ebooks/kisonova_kutas_filozofia_evolucie.pdf
KVASNIČKA, V. – POSPÍCHAL, J. 2003. Informatika pre sociálne vedy. [online]. [cit.
15. apríla 2016]. Dostupné z:
http://www2.fiit.stuba.sk/~kvasnicka/Free%20books/Infoprmatika%20pre%20socialne
%20vedy_all.pdf
KVASNIČKA, V. 2014. Kolektívna pamäť. [online]. [cit. 15. apríla 2016]. Dostupné z:
http://www2.fiit.stuba.sk/~kvasnicka/CognitiveScience/10.prednaska/10.prednaska.pdf
KVASNIČKA, V. 2016. Darwinovská evolúcia ako algoritmus (Univerzálny
darwinizmus). [online]. [cit. 26. apríla 2016]. Dostupné z:
http://www2.fiit.stuba.sk/~kvasnicka/Modelovanie_simluacia/Lecture_06/Darw.%20ev
ol.%20ako%20algoritmus_priesvitky.pdf
KVASNIČKA, V. – POSPÍCHAL, J. 2009. Darwinovská evolúcia ako algoritmus.
online]. [cit. 15. apríla 2016]. Dostupné z:
http://www2.fiit.stuba.sk/~kvasnicka/MathematicsPhD/Kvasnicka%20Pospichal.pdf
KVASNIČKA, V. – POSPÍCHAL, J. 2014. Simulation of Baldwin effect and Dawkins
memes by genetic algorithm. [cit. 26. apríla 2016]. Dostupné z:
http://www2.fiit.stuba.sk/~kvasnicka/CognitiveScience/4.prednaska/Baldwin_Dawkins.
KVASNIČKA, V. 2016. Umelá evolúcia. [cit. 12. apríla 2016]. Dostupné z:
http://www2.fiit.stuba.sk/~kvasnicka/Modelovanie_simluacia/Lecture_06/Darwin_evo_
paper_new.pdf
KVASNIČKA, V. a spol. 2008. Umelá inteligencia a kognitívna veda. [cit. 15. apríla
2016]. Dostupné z:
http://www2.fiit.stuba.sk/~kvasnicka/Free%20books/Umela_inteligencia_a_kognitivna_
veda_I.pdf
KVASNIČKA, V. 2015. Pohľad umelej inteligencie a kognitívnej vedy na kolektívnu
pamäť. [cit. 26. apríla 2016]. Dostupné z:
http://cogsci.fmph.uniba.sk/kuz2015/zbornik/prispevky/kvasnicka.pdf
LOMEN, M. 2015. Internetové mémy ako moderný jazyk globalizácie v súčasnej
popkultúre. [cit. 26. apríla 2016]. Dostupné z: https://dennikn.sk/blog/internetove-
memy-ako-moderny-jazyk-globalizacie-v-sucasnej-popkulture/
SUWARA, M. 2010. Biologizácia kultúry alebo môže Dawkinsova predst ava mému
objasniť evolúciu kultúry? [cit. 26. apríla 2016]. Dostupné z: http://www.wls.sav.sk/wp-
content/uploads/WLS_3_11/Suwara.pdf
WIKICITÁTY. 2016. Richard Dawkins. [cit. 26. apríla 2016]. Dostupné z:
https://sk.wikiquote.org/wiki/Richard_Dawkins