Команда програмістів з Техаського університету в Остіні в дослідженні на комп’ютерних моделях виявила, що вони розвиваються швидше і успішніше під впливом віртуальних катаклізмів, що повторюють справжні масові вимирання, які відбувалися в історії Землі. Дослідження, окрім наслідків для створення штучного інтелекту, надає підтримку ідеї, що масові вимирання відіграють позитивну роль в еволюції живих організмів, підсилюючи креативність в адаптації.
Комп’ютерні науковці Рісто Мііккулайнен та Джоель Леман стали співавторами дослідження, опублікованого в журналі PLOS One, яке визначає, як комп’ютерні симуляції масових вимирань сприяють появі нових здібностей у поколінь моделей, які виживають.
«Вимирання може призвести до несподіваних наслідків. Інколи потрібно, щоб настало щось об’єктивно гірше, аби появилися необхідні засоби, які допоможуть вам стати кращими», – стверджує Р. Мііккулайнен, професор комп’ютерних наук з Техаського університету в Остіні.
Біологам відомо, що масові вимирання, наприклад крейдове вимирання, яке вигубило динозаврів, відіграють деструктивну роль, адже знищують багато генетичного матеріалу із дерева життя. Однак деякі еволюційні біологи припускають, що насправді такі події сприяють еволюції, адже стимулюють родоводи, які найкраще адаптуються й можуть розвинути нові риси і здібності.
Мііккулайнен і Леман виявили, що принаймні з комп’ютерними моделями так і відбувається. Вчені використали програми, у яких «роботизовані мізки», названі нервовими мережами, здатні вдосконалюватися на виконанні завдання від одного покоління до іншого під тиском навколишнього середовища. Програму вдосконалили, змоделювавши катастрофічну подію, що знищує більшість родоводів. Задум полягав у тому, щоб визначити, як це впливає на хід еволюції.
В моделі вчені під’єднали «роботизовані мізки» до віртуальних ніг, щоб протестувати еволюцію моделі, здатної ходити рівно і стабільно. Як і зі справжньою еволюцією, програма передбачала випадкові мутації. Крім того, до неї ввели велику кількість еволюційних ніш, завдяки яким міг появитися широкий діапазон нових здібностей.
По сотнях поколінь віртуальної еволюції у комп’ютерних моделей появився широкий спектр навиків, що змогли заповнити ці ніші, більшість з яких не була безпосередньо корисна для ходьби. Після цього дослідники увімкнули симуляцію вимирання, яке знищило 90% цих ніш.
По кількох циклах еволюції та вимирання вчені встановили, що ті родоводи, які пережили їх усі, еволюціонували найкраще й мали найбільший потенціал для продукування нових форм поведінки. Крім того, симуляція вимирань зумовила появу кращих навиків ходьби, ніж її «природний» розвиток без них.
«Дослідження підтверджує думку, що еволюція часто продукує важливі речі у непрямий, звивистий спосіб. Навіть знищення сприяє еволюційній креативносі», – пояснює Дж. Леман.
Computer scientists find mass extinctions can accelerate evolution
ScienceDaily, 12/08/2015
Зреферував Євген Ланюк
17.08.2015