Мутация

Ионизация облучением используется также для увеличения числа генетических мутаций у разных растений с целью ускорения получения новых полезных сортов. [c.683]

Таким образом, цель генетического поиска - найти экземпляр хромосомы, имеющий значение функции полезности, максимально близкое к ее экстремальному значению. Направленный поиск малой окрестности экстремума осуществляется в генетическом алгоритме с помощью генетических операторов выбора родителей, кроссовера, мутации, селекции, переупорядочения, поясняемых далее. [c.212]

Во внутреннем цикле базового генетического алгоритма выполняется следующая последовательность генетических операторов выбор родителей, кроссовер (скрещивание), мутация, селекция. [c.213]

Селекция - это отбор членов нового поколения среди потомков, полученных в результате кроссовера и мутаций в данном поколении. В базовом генетическом алгоритме в новое поколение включается лучший из двух потомков, порожденных после кроссовера. Внутренний цикл заканчивается, когда окажется сформированным новое поколение, т.е. в нем будет N членов. [c.214]

При мутации, происходящей с вероятностью для каждой позиции, вероятность сохранения схемы Н, определяемая как (1 - приблизительно равна 1 - Т(Н)Р . [c.215]

Возможны разные способы выбора объекта мутации. В соответствии с одним из способов обращение к процедуре мутации происходит с некоторой постоянной вероятностью, как в базовом генетическом алгоритме. В соответствии с другим способом ради снижения опасности стагнации вероятность мутации увеличивают, когда две выбранные родительские хромосомы различаются значениями не более чем к генов, обычно /г = 0... 2. [c.216]

При простой мутации изменение значения каждого гена происходит с вероятностью Р , обычно эта вероятность невелика и составляет сотые-тысячные доли единицы. В другой разновидности простой мутации в хромосоме изменяется значение единственного гена, позиция этого гена выбирается с равной вероятностью среди генов хромосомы. [c.217]

В хромосомных мутациях К=п, т.е. изменяются значения всех генов. [c.217]

С помощью оператора селекции формируется набор хромосом нового поколения. Часто в новое поколение включают лучшего из двух потомков после каждой операции кроссовера, а также хромосомы, получающиеся в результате мутаций. Другой вариант селекции - в новое поколение включаются две лучшие хромосомы, выбираемые среди двух потомков и двух родителей в каждой операции кроссовера. Третий вариант - новое поколение формируется из тех хромосом, являющихся результатами кроссовера и мутации, целевая функция которых меньше (при минимизации) некоторого порога. [c.217]

Обычно возможность появления недопустимых хромосом связана с наличием зависимостей между генами. Тогда независимый случайный выбор значений генов, как это происходит при кроссовере и мутациях в базовом генетическом алгоритме, становится некорректным. [c.218]

Пример . Рассмотрим задачу разбиения графа на два подграфа так, чтобы число верщин в подграфах и бьшо равно заданным значениям N a при этом целевая функция имела экстремальное значение. Будем считать, что если аллель А -го гена равен 1, то вершина к находится в А , если же аллель к-то гена равен о, то - в Aj. Очевидно, что число единиц в хромосоме должно равняться N , число нулей - N . Однако это условие для хромосом потомков, получающихся в результате кроссовера или мутаций, в общем случае не соблюдается, причем по-прежнему вероятность получения корректного потомка крайне мала. [c.219]

Если прогнозируется получение решения с нарушением ограничений, приводящим к незначительным штрафам, то отбор эвристик в задачах синтеза расписаний следует проводить, ориентируясь на значения 2 (табл. 2.2). В противном случае нужно усиливать роль эвристик с временной ориентацией. В задаче N25 прогноз благоприятен, и в набор были включены эвристики Э , и Э . При этом целесообразно для более перспективных эвристик увеличивать вероятности их выбора в операторах мутаций и генерации начального поколения. В экспериментах в случае задачи N25 вероятности выбора эвристик Э,, Э , и взяты в отношениях 2 1 1 4. При этом средний по нескольким вариантам результат применения простого генетического алгоритма оказался Е = 5371. вто время как равновероятное использование всех восьми эвристик дало F = 5536. [c.233]

Таким образом, необходимо иметь алгоритм определения рациональных значений вероятностей использования эвристик в процедурах мутации и генерации начального поколения. На роль такого алгоритма претендуют следующие варианты. [c.234]

X величина, характеризующая мутацию волчка, х = х iy, [c.410]

Генетические изменения, вызванные внешними причинами, такими как ионизирующее излучение, не обязательно приводят к фатальным последствиям. Некоторые генетические изменения, называемые мутациями, могут порождать жизнеспособные клетки, которые могут передавать то или иное изменение из поколения в поколение. Иногда эти изменения имеют доброкачественный характер, как, на- [c.349]

Имеется немало доказательств мутагенных эффектов, вызываемых относительно большими дозами облучения. На рис. 14.16 представлен график зависимости Доли (в процентах) летальных мутаций от дозы облучения для плодовой мушки. Эта зависимость имеет линейный характер вплоть до достаточно малых [c.350]

Рис. 14.16. Зависимость доли летальных мутаций, наблюдаемых у плодовой мушки, от дозы облучения

ДЛЯ электровозов при большом числе ступеней) обычно даются в виде области с ограничениями по максимальному усилию тяги (ком- мутация или сцепление), часовому и длительному усилию тяги, по характеристике Р = -= /(V) для высшей ступени напряжения и по максимальной скорости (фиг. 25). В качестве паспортных данных для электровозов принято также давать характеристики мощности на ободе колеса в функции скорости (фиг. 26), на которых наносятся кривые максимальной мощности, отвечающей максимальному усилию тя- [c.455]

Список проблем, в которых проявляется природа пропорций, может быть продолжен и увеличен в зависимости от направленности конкретных исследований и пытливости мысли. Можно предполагать, что при некотором уточнении закономерностей пропорциональные связи могут быть обнаружены в самых неожиданных явлениях клетки нервной системы — угнетающее воздействие сантиметровых волн пигментные зерна —ультрафиолетовые лучи границы спектральной чувствительности глаз животных —различный отраженный пейзажный спектр лучей движущиеся муравьи — места крепления клещей при четном и нечетном их числе мутации генов— радиоактивное облучение и др. И здесь явно намечаются основные связи, позволяющие быстро и четко ориентироваться в фактах, которые можно вполне именовать родственными. [c.89]

При этом один вид вытесняется другим, так что одну нишу может заселять лишь один вид. Мутации в процессе выбора существ, роли не играют. [c.485]

В современной науке эти идеи находят отражение в концепции самоформирующегося, саморазвивающегося мира. Каждый человек состоит из сотен тысяч миллиардов клеток, своеобразных молекулярных сообщ(5ств, возникших в результате случайных мутаций нуклеотидов и приобретших возможность воспроизводства. Возникшее около 2 млрд. лет тому назад разделение полов позволило двум организмам обмениваться целыми фрагментами своего генетического кода. Возникающие при этом новые разновидности организмов были тут же просеяны сквозь безжалостное сито естественного отбора. [c.225]

Мутации, т.е. случайные изменения некоторых аллелей, предназначены для реализации поиска в пространстве всех возможных экземпляров хромосом. Без мутаций поиск не может выйти за пределы того подмножества экземпляров хромосом, в котором аллели совпадают со сгенерированными значениями генов в начальной популяции. Например, если в некотором гене, отображающем дни недели, в хромосомах начальной популяции оказались сгенерированными только значения понедельнию>, среда , четверг и воскресенье , то при вьшолнении операторов кроссовера или селекции значения вторнию>, пятница и суббота появиться не могут. Мутации устраняют этот недостаток. Они происходят в очередном гене с некоторой заданной достаточно малой (сотые - тысячные доли) вероятностью Р . При мутациях значение гена выбирается случайным образом среди множества возможных значений, т.е. в нашем примере произойдет равновероятный выбор среди всех семи возможных дней недели. [c.214]

Сами мутации различаются числом одновременно мутируемых генов и с этой точки зрения могут быть простыми, макромутациями (многопозиционными) и хромосомными. Во всех случаях мути-руемым генам присваиваются случайные значения, выбираемые в области определения генов. [c.216]

Во многих приложениях между генами существуют зависимости, приводящие к некорректности некоторых экземпляров хромосом, генерируемьк случайным образом. Некорректность, в частности, выражается в том, что для некорректньк хромосом не удается правильно определить значение целевой функции. Другими словами, в процессе генетического поиска нельзя допустить, чтобы в популяции появлялись некорректные хромосомы. Поскольку и кроссовер, и мутации могут приводить к формированию недопустимых потомков, приходится вводить в генетический алгоритм дополнительные операторы корректировки хромосом. Это обстоятельство усложняет алгоритм. [c.218]

Достигается высокая степень обобщения задач структурного синтеза, что обусловлено единством структуры хромосом для разных приложений в НСМ. В то же время в обычных генетических методах семантика генов, их типы меняются от задачи к задаче и, следовательно, меняется алгоритм генетического поиска. Кроме того, в ряде приложений имеет место взаимозависимость разных генов и, как следствие, велика вероятность появления недопустимых хромосом после вьшолнения генетических операторов кроссовера и мутации. Для устранения подобного явления приходится применять дополнительные операторы корректировки хромосом, например метод РМХ. При применении НСМ отсутствует понятие недопустимых хромосом, не требуется корректировка хромосом, все гены относятся к одному типу integer. [c.223]

Эффективность локально-генетических алгоритмов существенно зависит от ряда факторов. Основными среди них следует назвать используемый набор эвристик, вероятности их выбора в операторах мутации и формирования начального поколения, глубину локального поиска, размер макромутаций. [c.232]

Пояснить все три способа позиционирования можно с помощью рис. 2.18, на котором хромосома для многостадийных задач синтеза расписаний представлена в виде матрицы С. Ее элемент Q, есть ген, относящийся к /-му шагу синтеза на -й стадии. В LGA2 одновременной мутации подвергается R генов с последовательными номерами /, что и обусловливает название горизонтальный поиск . В LGA3, наоборот, мутируют гены с последовательными номерами к, т.е. вертикально раеположенные в матрице С. [c.236]

Идея фильтрации используется достаточно широко. Например, такой необходимый в генетическом алгоритме оператор, как селекция, фактически реализует фильтрацию - отбрасьшание неудачных хромосом, генерируемьгх в операторах кроссовера или мутации. Одним из примеров фильтрации может служить упомянутый выше макрооператор Re-старт, который предназначен для преодоления ранней стагнации и заключается в переходе от текущего поколения к новому начальному поколению путем полной или частичной замены значений генов во всех хромосомах., [c.238]

Микроорганизмы под действием среды подвержены изменчивости. Изменение признаков бывает наследственным и временным. Мутация связана с изменением генетических материалов клетки. Например, при облучении микроорганизмов Peni illium получены штаммы — продуценты пенициллина, превышающие исходные по производительности на три порядка. [c.17]

Однако часто мутации оказываются вредными или крайне опасными, например синдром Дауна (монголнзм), гемофилия, средиземноморский синдром, серповидноклеточная анемия, болезнь Тэя-Закса и многие другие. [c.350]

Некоторые мутации являются рецессивными. В этом случае, для того чтобы дан1 ый признак передался потомству, соответствующим образом измененная хромосома должна присутствовать у обоих родителей. Доминантный признак обязательно наследуется, если измененный ген присутствует хотя бы у одного из родителей. [c.350]

Частоту возникновения новых мутаций можно оценить непосредственно путем наблюдения за теми представителями новых поколений, которые проявляют доминантные признаки, отсутствовавише у родителей. Установлено, например, что такой генетически обусловленный признак, как карликовый рост, проявляется в среднем у одного из двенадцати тысяч детей (т. е. 1 из 24 тыс. генов). Большая часть прямых наблюдений подобного типа указывает на то, что частота возникновения мутаций лежит в пределах от 1 на 10 тыс. до 1 на 1 млн. [c.350]

Ионизирующее излучение может привести к многократному увеличению частоты мутаций (от 10 до 10 тыс. раз в зависимости от типа излучения и дозы облучения). Важное значение при этом имеет тип клеток, подвергаемых облучению, и их митотическое состояние (фаза митоза). Особой чувствительностью отличаются клетки, находящиеся в состоянии деления половые клетки также чувствительны к действию ионизирующего излучения. Напротив, клетки мышечной ткани, не имеющие ядра, и нервные клетки, которые имеют ядро, но не делятся, не очень чувствительны к ионизирующим излучениям. Последние особенно сильно действуют на развивающийся зародыш, который наиболее чувствителен к этому воздействию на протяжении первой трети периода внутриутробного развития. [c.350]

Взаимодействие между гиперциклами осуществляется путем мутаций (со скоростями ri) и конкуренции за ыизкомолекулярные предшественники (пищу) — Z,, [c.84]

Изменение размера воспринимается измерительными штоками индуктивных преобразователей. Их количество определяется количеством измеряемых параметров и алгоритмом задачи измерения. Для обеспечения взаимозаменяемости преобра- зователи снабжены согласуюш,ими устройствами. Измерительные преобразователи / преобразуют изменение размера в электрический сигнал, который через блок ком- мутации 2 поступает на электронный блок 7. Блок 7 может состоять из суммирующего" устройства 3, усилителя 4, устройства автоматической регулировки усиления 5, фазочувствительного детектора 6, командного устройства 9, устройств коммутации [c.316]

В настоящее время отсутствуют статистически достоверные эпидемиологические данные о радиационно-индуцированных болезнях, связанных с повреждением генома. Поэтому для оценки генетических эффектов экстраполируются данные о млекопитающих. Для оценки радиационного генетического риска используют прямой метод и метод удваивающей дозы. В первом случае данные по индукции мутаций у животных непосредственно переносятся на человека. В методе удваивающей дозы проводится оценка дозы, которая удваивает частоту генетических заболеваний определенного типа. По оценкам различных научных групп значение удваивающей дозы несколько различается, рекомендуемое НКДАР ООН [2] значение составляет величину порядка 1 Гр. [c.64]

Действие радионуклидов на популяцию хлореллы оценивали по изменению числа летальных и мутантных клеток. Процент жизнеспособных клеток определяли методом микроколоний, а появление мутаций — методом макроколоний [3]. Действие радионуклидов на популяции хлореллы изучали с момента, когда достигаются равновесные уровни накопления радионуклидов. [c.216]

Перспективны Н. г. на основе мощных линейных ускорителей протонов и дейтронов на энергии 1 — 1,6 ГзВ с током 0,1 — 1 А. В мишенях таких Н. г, реализуются ядерные реакции расщепления дейтрона на протон и нейтрон, к-рые дают высокий выход нейтронов и возможность управления их потоками. Напр., при токах протонов 100 мА энергии 1 ГэВ на мишенях из РЬ, Bi, и генерируются потоки нейтронов до 10 i с"1. Н. г. типа предполагается использовать для исследования радиационной стойкости материалов, иссле-дованш в области ядерной физики и химии. Обсуждаются возможности их применения с мишенями из делящихся материалов для получения ядерного горючего ( Ро, и) в пром. масштабах. Мощные Н. г. предполагается также использовать для перевода долгоживущих радионуклидов, содержащихся в отходах ядерных реакторов, в короткоживущпе (т р а н с мутация), для наработки трития (через мишень, содержащую отходы, прокачивают жидкий Li), а также для получения трансурановых элементов (напр., f). [c.283]

Гл. фактор дивергентных стадий — возникновение новых фенотипич. свойств, позволяющих начать освоение новой ниши. Они могут появиться в результате либо блочных мутаций, либо перераспределения экзоиов и интронов, либо деблокировки молчащего генома. [c.485]

После выбора единого кода и возникновения аппарата трансляции образуются белки с новой ф-цией, т. е. появляются новые участки ДНК, кодирующие эти белки. Это реализуется в процессах увеличения генома путём накопления тождественных копий и последующего накопления мутаций до тех пор, пока одна из кош1Й не приобретёт нужные свойства. [c.486]

Ф-ции белка-фермента определяются строением активного центра (специфич. ф-ции) и структурой глобулы. От последней зависят стабильность белка, его способность к конформац. изменениям, растворимость в воде и (или) возможность внедрения в липидные мембраны (см. Клеточные структуры, Растворы). Новые специфич, ф-ции возникают за счёт точечных мутаций участка ДНК, кодирующего активный центр, а новые структурные ф-ции —за счёт блочных мутаций—т. е. новой комбинации участков ДНК. Кол-во возникающей новой ценной информации, необходимое для синтеза функционального белка, оценивается в /= 100 бит, осн. её часть ( 70—80 бит) связана со структурными изменениями, сравнительно небольшая часть ( 20—30 бит) необходима для организации активного центра, ответственного за специфику ф-ции. Вероятность спонтанного образования объекта, содержащего ин- [c.486]

Существуют пути преодоления этих трудностей теории. Так, за счёт блочных мутаций значит, часть структурной информации может быть заимствована из уже имеющихся генов, а не создаваться заново. Новая структурная информация возникает в результате перестановки небольшого числа уже существующих блоков, в к-рых уже содержится нужная информация. Для этого необходим достаточный запас нейтральной информации в форме молчащих генов и интронов. В этом случае кол-во действительно новой информации значительно снижается и вероятность её возникновения возрастает, (Аналогично в техн. эволюции — при создании новой машины конструктор использует уже существующие стандартные детали, а не изобретает их заново, новой является лишь комбинация деталей.) [c.487]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...