Теоретические основы эволюционных алгоритмов
Введение. 2
1. Теоретические основы эволюционных алгоритмов. 3
1.1. Моделирование как метод познания. 3
1.2. Появление эволюционных алгоритмов. 4
1.3. Генетические алгоритмы и их применение. 4
1.4. Основные идеи синтетической теории эволюции и законы Менделя. 5
2. Луговые сообщества в долине реки Куры.. 5
1.1. Видовой состав луговых сообществ в долине реки Куры.. 5
1.1.1 Характеристика особенностей Курского района. 5
1.1.2. Краткая характеристика исследуемых лугов. 6
1.1.3. Изучение видового состава луговых сообществ в долине реки Куры.. 6
1.2. Структура луговых сообществ. 7
1.2.1. Основные закономерности луговых фитоценозов. 7
2. Построение модели. 8
2.1. Основные понятия. 8
2.2. Особенности и принципы эволюционного моделирования. 9
2.2.1.Схема работы генетического алгоритма. 9
2.2.2. Описание программного кода генетического алгоритма. 9
2.3. Анализ работы модели. 11
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 15
Литература. 16
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Мелещенко Евгений Александрович
Ставропольский край
Курский район
ст. Курская
муниципальное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа №1
11 класс
Введение
В проекте разработана эволюционная модель биологической системы с использованием принципов моделирования эволюционных процессов в биологии и популяционной генетике. Актуальность работы обусловлена общей тенденцией изменения естественных биосистем и изучением потенциала малых рек в сохранении биологического разнообразия. Создание эволюционной модели в работе позволяет изучить динамику системы и сделать прогноз возможных последствий при определенных условиях.
|
|
|
Объект исследования: биологические системы. Предмет исследования: передача и роль генетической информации в биологических системах.
Гипотеза проекта:
если создать цифровую модель, отражающую влияние генетической информации и окружающей среды на количество и качество потомков, их генотипы и фенотипы, то она наглядно продемонстрирует влияние естественного отбора на развитие отдельной особи и популяции в той или иной среде, что позволит понять, что происходит, и происходило в природе во время видообразования, образования экосистем и биосферы в целом.
Цель проекта:
выявить закономерности распространения травянистых растений в луговых сообществах и создать модель биологической системы, отражающей влияние естественного отбора на разнообразие видов растений, прогнозирующей видообразование, эволюцию растений и их взаимоотношения для объяснения закономерностей расселения растений на территориях, отличающихся определенными характеристиками среды.
|
|
|
Задачи проекта:
1. Ознакомиться с основными идеями моделирования и эволюционных алгоритмов, синтетической теорией эволюции и законами Менделя.
2. Выявить основные закономерности луговых фитоценозов под действием природных и антропогенных факторов.
3. Создать модель биологической системы, отражающей влияние естественного отбора на разнообразие видов растений.
4. Проанализировать возможность использования модели для прогноза видообразования, эволюции растений и их взаимоотношения.
Идея проекта появилась при изучении видового разнообразия естественных растительных сообществ долины реки Куры. Настоящий проект является продолжением исследования, начатого в прошлом учебном году. Проект переработан и существенно дополнен новыми полевыми исследованиями и новым алгоритмом, который учитывает мутацию растений.
Методы проведенных исследований:
- экологические методы: полевые - наблюдение видового разнообразия растений долины реки Куры, изучение характера заселения и типов растительных сообществ;
экологической индикации - определение состояния и свойств экосистемы по видовому составу эталонных групп видов; измерение основных характеристик среды (влажности, температуры, освещенности) с помощью «Лаборатории Архимед 4.0»;
|
|
|
- теоретические методы: моделирование - формализация и абстрагирование, последовательная детализация, метод визуализации данных, сравнительный метод.
Объектно-ориентированный язык программирования Microsoft Excel Visual Basic был использован для построения модели и обработки данных.
Теоретическая и практическая ценность автором разработана и предложена эволюционная модель, использующая генетический алгоритм самоопыляющихся растений для исследования влияния естественного отбора на разнообразие видов растений. Результаты моделирования соответствуют реальным процессам.
Теоретические основы эволюционных алгоритмов
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 289; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!