聖塔非研究所

複雜性的進化展開

2026-03-18 · 工作論文 · 更新 2026/03/18 下午09:02

摘要 我們分析了一大類適應度函數的族群動態,這些適應度函數表現出劃時代的演化——一種在自然和人工演化過程中常見的動態行為,其中不斷演化的族群中的長期停滯期被突然爆發的變化所打斷。我們的方法——統計動力學——結合了統計力學和動力系統理論的方法,為當前的演化優化「景觀」模型提供了替代方案。我們在適應度類別或表現型子流域的宏觀層面上描述族群動態,同時對與宏觀狀態一致的基因型變異進行平…

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論文資訊

  • 類型:工作論文
  • 編號:工作論文 #973
  • 日期:2026-03-18

摘要

我們分析了一大類適應度函數的族群動態,這些適應度函數表現出劃時代的演化——一種在自然和人工演化過程中常見的動態行為,其中不斷演化的族群中的長期停滯期被突然爆發的變化所打斷。我們的方法——統計動力學——結合了統計力學和動力系統理論的方法,為當前的演化優化「景觀」模型提供了替代方案。我們在適應度類別或表現型子流域的宏觀層面上描述族群動態,同時對與宏觀狀態一致的基因型變異進行平均。時代進化論中的亞穩定性只發生在適應度分佈的宏觀層面。雖然選擇和突變之間的平衡維持了適應度的準穩態分佈,但個體在基因型空間中選擇性地中性子盆地中隨機擴散。當透過這種擴散發現連接到更高適應度基因型的新子流域的基因型門戶時,突然的創新就會發生。透過這種方式,我們將創新視為宏觀狀態空間中新維度的展開與穩定。基因型空間中的子流域和門戶的架構視圖闡明了凍結事故和由此產生的表型約束如何引導進化到更高的複雜性。