Evolution im Computer - Martins Homepage

Direkt zum Seiteninhalt

Hauptmenü:

Evolution im Computer

Seminarkurs

Von nichts kommt nichts! Oder doch? Zumindest behauptet die Evolutionstheorie, dass die Entwicklung zweckdienlicher Strukturen ohne Vordenken und Vordenker möglich ist. Das widerspricht nun grundsätzlich unserem Realitätssinn. Wir erleben es ja täglich: Wo nicht eine schöpferische und treibende Kraft am Werke ist, wird nichts Sinnvolles entstehen können. Ganz im Gegeteil: Überall, wo funktionierende Strukturen nicht aktiv gepflegt werden, sind sie dem allmählichen Verfall preisgegeben.
Weil nun das Evolutionskonzept einerseits so kontraintuitiv erscheint, wir ihm aber andererseits angeblich unsere eigene Existenz verdanken, sollten wir vielleicht einmal etwas näher hinschauen. Wir werden evolutive Prozesse zur Problemlösung im Computer realisieren und uns auf diese Weise dem seltsamen Phänomen nähern. Dabei können wir den Prozess im Detail nachvollziehen und danach vielleicht unser Denken neu ausrichten.

Die zur Thematik gehörende Software namens EvoLab findet sich hier.

Mögliche Themen für Schülerarbeiten sind:

  • Identifiziere die wichtigen Personen, welche die Evolutionstheorie in Umlauf brachten und wann dies geschah. Welche wissenschaftlichen Forschungsergebnisse stützen die Theorie? Welche Gegenpositionen wurden und werden vertreten und von wem? Diskutiere die kontroversen Positionen.

  • Erläutere den genetischen Algorithmus, so wie er in EvoLab realisiert ist. Welche Kernkonzepte wie Mutation und Selektion sind dort von Bedeutung?

  • Erläutere die Modellierung der „Ameisen" und ihrer Welt in EvoLab. Programmiere ein Genom von Hand, welches den classic-Parcours bewältigt. Erfasse deinen Zeitaufwand für diese Aufgabe.

  • Untersuche theoretisch und experimentell die Chancen des "puren Zufalls", ein erfolgreiches Genom für den classic-Parcours zu finden.

  • Untersuche experimentell die Abhängigkeit des Evolutionserfolgs von folgenden Parametern: Größe des Genoms, Größe der Population, Strenge der Auslese, Umfang der Mutation. Formuliere Erklärungen für die beobachteten Ergebnisse.

  • Untersuche die Übertragbarkeit der mit classic-Parcours erworbenen Fähigkeiten auf andere, ähnlich strukturierte Parcours. Erläutere in diesem Zusammenhang die Konzepte explizites Lernen und  implizites Lernen. Übertrage diese Konzepte auf deine eigenen Lernerfahrungen.

  • Versuche, Ameisen auf dem random.trl zu trainieren (Es geht!). Was lässt sich zur Übertragbarkeit von Genomen aus diesem Versuch auf andere Parcours aussagen?

  • Vergleiche die Prozesse der natürlichen Evolution mit denen der Evolution im Computer. Wo liegen Gemeinsamkeiten, wo Unterschiede?


Materialien
Einführungspräsentation

 
 
Zurück zum Seiteninhalt | Zurück zum Hauptmenü