淘客熙熙

主题:【请教】关于生物的Self-Adaptive行为的知识和在计算机方面 -- 梦里依稀

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家园 这个问题难回答

很多问题正在研究当中,得出结论的还很少。就我知道的说一点吧。

生物系统显然是一个成功的系统,毕竟是经过几亿年进化的结果,自然界尝试了无数种模式,其中决大多少被淘汰,保留下来的无疑都是成功者。所以向生物系统学习可以让我们少走很多弯路。

计算机方面模仿生物,我所知道学得最象也最成功的应该是遗传算法,也有叫进化算法的。至于计算机神经网络最多只能说是学了个皮毛,和真正的神经网络差得太远。

生物系统的网络无疑是非常有特色的,比如大量的单元是并行的,冗余程度相当高,同时也相当稳健。对于生物系统网络的研究,最早可能还是生态系统的研究,很多年以前我就看到过不知是Nature还是science上关于生态系统稳健性研究的论文。神经网络的研究也是比较早的,也比较深入,同时难度也很大,模拟神经网络还有很长的路要走。近年来对于代谢网络、免疫网络和基因网络的研究发展很快。这些都属于系统生物学的内容,这些方面的研究很可能在今后10年内形成一个高潮,这个问题以后我有时间再展开吧。

这里需要提一下Santa Fe Institute,对复杂系统研究感兴趣的人对这个名字估计是如雷贯耳。实际上SFI对于生物系统的研究一直都非常重视,他们早期最出名的就是Artificial Life,他们好几个focus area都是和生物系统相关的。特别是有一个Computation in Physical and Biological Systems,就是研究如何学习生物系统来提高计算机的效能。你可以看看他们的book list,估计有不少你会感兴趣。

对代谢网络和基因网络特性感兴趣的朋友可以参考下面两篇文献:

Robustness against mutations in genetic networks of yeast. Nature Genetics 2000. 24:355-361

The small world inside large metabolic networks. Proc. R. Soc. Lond. B, 2001. 268:1803-1810.

这两篇的第一作者都是Andreas Wagner,此人也是SFI的成员。


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