AbstractsComputer Science

Basic simulation of natural selection

by LOVE EKSTAM LJUSEGREN




Institution: KTH Royal Institute of Technology
Department:
Year: 2014
Keywords: Natural Sciences; Computer and Information Science; Computer Engineering; Naturvetenskap; Data- och informationsvetenskap; Datorteknik; Bachelor of Science in Engineering - Computer Engineering; Högskoleingenjörsexamen - Datateknik; Datalogi; Computer Science
Record ID: 1359851
Full text PDF: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-146345


Abstract

In this project one way of simulating natural selection and its most basic principles was examined. In order to show how simple and effective evolutionary systems really can be, a number of simulated lifeforms struggled for survival and evolved over generations. With this project we wanted both to showcase simple evolutionary principles for educational purposes and to highlight the potential of self improving al- gorithms. This has been done by posing two questions. Can this type of simple simulation suffice to produce stable popu- lation and gene pools, given time? And if so, can it evolve to different stable solutions given different problems, in this case environments, to tackle? The test setup was very simple; a set of simulated organisms were placed in different environ- ments, with the ability to produce offspring with random mutations. The results of the simulation show that the pop- ulation stabilizes in both numbers and gene configurations over time. It also shows that different environmental con- ditions lead to different gene configurations. From this we can conclude that a basic test environment such as the one described in this project can be used for producing both dif- ferent and stable species that are far better suited to survive than early generations.  ; I det här projektet undersöktes ett sätt att simulera natur- ligt urval med sina mest grundläggande principer. För att visa hur simpla och kraftfulla evolutionära system kan va- ra, kämpade ett antal simulerade livsformer för överlevnad och utvecklades över generationer. Med detta projekt ville vi både påvisa hur enkla evolutionära system kan vara för ut- bildningsändamål, och visa potentialen hos självförbättrande algoritmer. Detta gjordes genom att ställa två frågor. Kan ett enkelt system, så som det som beskrivs i denna rapport, räcka för att producera stabila populationer och genpooler, givet tid? Och om så är fallet, kan de utvecklas till olika stabila lösningar givet olika problem, i detta fall olika mil- jöer, att ta itu med? Testmiljön var väldigt enkel; ett antal simulerade livsformer, med förmågan att producera avkom- ma med slumpmässiga mutationer, placerades i olika miljöer. Resultaten från simulationen visar att vi efter en tid får po- pulationer som är stabila i både genuppsättning och antal. De visar också att olika miljöer leder till olika genuppsätt- ningar. Från detta kan vi dra slutsatsen att ett så simpelt test som detta, kan användas för att producera både olika och stabila arter som är bättre anpassade för att överleva än tidiga generationer.