Information Technology Reference
In-Depth Information
Wie oben beschrieben, können Mutationen entweder in Körperzellen auftreten (somatische Muta-
tion) oder in der Keimbahn, also in den Keimzellen. Somatische Mutationen wirken sich natürlich
nur auf den Organismus selbst aus, und zwar auf die aus der entsprechenden Zelle durch Zelltei-
lung hervorgehenden Tochterzellen. Auf diesem Weg kann z. B. Krebs entstehen. Mutationen in der
Keimbahn wirken sich dagegen auf die Nachkommen aus und sind somit schwerwiegender.
Solche Mutationen ermöglichen der Evolution die Auswahl aus einer Menge unterschied-
lich geeigneter „Kandidaten“. Dem Mutationsdruck, also der Summe, der in einer Popu-
lation auftretenden Mutationen, steht der Selektionsdruck gegenüber. Die natürliche Aus-
lese greift die untauglichen Mutanten heraus und verhindert deren weitere Verbreitung.
Die Mehrzahl der Mutanten wird wieder verschwinden, da im Laufe der Evolution die
Gene eines Genoms immer stärker miteinander harmonieren. Eine Mutation hat deshalb
mit zunehmendem Entwicklungsstand eines Organismus in der Regel mit größerer Wahr-
scheinlichkeit einen negativen Effekt als einen positiven.
4.5.2
Modell
Die folgende Abbildung zeigt die Abhängigkeiten der Modellelemente während eines Ge-
nerationsschrittes. So existieren während der Simulation immer nur eine Instanz eines
generischen Algorithmus sowie den Testdaten. Deweiteren können bis zu zwei Instan-
zen von Populationen auftreten, während die Individuen in größerer Zahl - abhängig von
Populationsgröße und Anzahl der Generationen - vorkommen können.
Die Klassen des eigentlichen Algorithmus sind bewusst einfach gehalten. Auf unterster
Ebene wird das Individuum behandelt, es stellt damit die kleinste Einheit (als Objekt) dar.
Auf eine - prinzipiell mögliche - weitere Aufteilung. in einzelne Gene wurde bewusst
verzichtet, da der zusätzliche Overhead einen geringen Gewinn für den Algorithmus be-
wirkt, sondern im Gegenteil, die Programmierung wesentlich komplexer macht. Die Ein-
heit „Gen“ existiert somit praktisch nur im Rahmen der Fitnessfunktion, nicht aber für die
Rekombination und Mutation (Abb.
4.28
).
