A genotype-phenotype-fitness assessment protocol for evolutionary self-assembly Wang tiles design
A genotype-phenotype-fitness assessment protocol for evolutionary self-assembly Wang tiles design
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进化自组装 Wang 瓷砖设计的基因型-表型-适应性评估方案
DOI：
10.1007/s12293-012-0092-0
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发表时间：
2012
影响因子：
4.7
通讯作者：
Terrazas G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Terrazas G
在以前的工作中，我们已经报告了进化设计优化的自组装王瓷砖能够安排自己一起成为一个目标结构。除了关于自我组装是如何实现的重要发现之外，还没有人提到过个体进化的效率。特别是从基因型到表型的映射以及从表型到适应度的映射显然是一个复杂的、随机的和非线性的关系。最常见的程序之一是针对不同的配置运行许多实验，然后进行适应度比较，这不仅耗时，而且对于如此复杂的映射也不准确。在本文中，我们的目的是报告一个互补的双重评估协议，以分析我们的遗传算法，使用形态学图像分析作为适应度函数，是一种有效的方法。因此，我们在这里提出的健身距离相关性来衡量如何有效地适应一个人的相关性，其基因型距离到一个已知的最佳，并引入聚类作为一种机制，以验证目标函数如何能够有效地区分不同的表型和相似的分类选择的目的。
In a previous work we have reported on the evolutionary design optimisation of self-assembling Wang tiles capable of arranging themselves together into a target structure. Apart from the significant findings on how self-assembly is achieved, nothing has been yet said about the efficiency by which individuals were evolved. Specially in light that the mapping from genotype to phenotype and from this to fitness is clearly a complex, stochastic and non-linear relationship. One of the most common procedures would suggest running many experiments for different configurations followed by a fitness comparison, which is not only time-consuming but also inaccurate for such intricate mappings. In this paper we aim to report on a complementary dual assessment protocol to analyse whether our genetic algorithm, using morphological image analyses as fitness function, is an effective methodology. Thus, we present here fitness distance correlation to measure how effectively the fitness of an individual correlates to its genotypic distance to a known optimum, and introduce clustering as a mechanism to verify how the objective function can effectively differentiate between dissimilar phenotypes and classify similar ones for the purpose of selection.
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