برنامج بسيط بدائي يساعد على فهم التطور

[Mazen]

مرحباً،
هذا مثال بسيط جداً كنت قد بدأت به قبل شهرين تقريباً لاتعرف اكثر عن استخدامات بعض اساليب نظرية التطور. البرنامج سهل جداً واستخدمته من كتاب وبتعديلات طفيفه.

الفكره سهله جداً، هناك مجموعة حروف مبعثره وضعتها في variable اسمه geneSet:
"fdjQZjsfHewCotruyyteHerutevmlzZvcnxbS Vxcvn!bX ajkdfkjsdowewlwDeop oBErwrvpPoFoliqituruttFWjujgtdRfNsuiIgjlodfjg!dnno nM!zmxonvxcohU!GvuOdhfllEhaq werHeznmznxbcAvaslekJjaghdTyeru!wiqYJpoyer KtwsdELjd"

سيتم الانتقاء من هذه الاحرف العشوائيه ما هو صالح للبيئه والابقاء عليه، ورفض ما غير صالح.

تعريف ما هو صالح للبيئه بسيط جداً... اي شيء يتوافق مع الجمله: "Hello Evolution!". يعني، اي "مولود"، واي طفل اقرب الى تلك الجمله سيستمر وبعتبر صالح للبيئه واي مولود يبتعد عن تلك الجمله سيندثر.

طريقة التولد من جيل الى اخر عشوائيه، وتتم بخلط حروف الاب مع الحروف المتوفره بطريقة عشوائيه، الانتقاء يتم بعد الخلط

هذه صورة البرنامج في لغة بايثون
https://i.imgur.com/FCg1VK5.png

والان لنلاحظ معاً ما كتبه البرنامج
ابتدأ بهذه العباره العشوائيه:

duvhBjsrsVwa!ebb

وبعد عدة اجيال ظهرت عبارات اكثر ملائمه للبيئه...:
https://i.imgur.com/YsbHWQc.png

اتمنى ان يساعد هذا البرنامج البسيط على اعطاء مثل بدائي...

الخلقيين الا يعلمون ان فترة 2 مليار (لاحظ مليار و ليس ال او مليون) سنة كافية لتشكل شريط ال dna و البداء في نسخ نفسه .
علماؤ الاحياء و حتى مع المعدات الحديثة (المطورة لنقل من 70 سنة ) لن يقدروا حتى مع كبيوترات اسرع من الحالية بمليار مرة من أن يعيدوا كتابة ما حصل في الملياري سنة تلك , و للأسف المسلمون هنا يكررون كلام الخلقيين الغربيين عن قصة الانفجار الكمبري الدي حصل بعد 2.5 مليار سنة اقل تقدرير من نشاء الحياة على الارض و العصر الكمبري امتد الى 50 مليون سنة و أتى البشر بعده ب 450 مليون سن و تطورهم لم يحثل الى من 7 مليون سنة مضت و هي لا شيء مقارنة بعمر الحياة على الارض .

[متفائل]

ما السبب الذي يجعل التطوريين يعتقدون ان الخلقيين لا يفهمون التطور؟

اعتقد ان هذه نظرة استعلائية وساذجة ،لان هذه النظرة تفترض ان التطور صحيح وان من لايقبله حتما لا يفهمه .

ولا تقل لي انك تصدق ان الخلقيين يعتقدون ان الانسان اصله قرد مثلا!! هذه مجرد نكت تتداولونها ليس اكثر (اقصد بالعموم)

انا لا انكر ان هناك امور بالتطور لم استوعبها ولكنني افهم كل الاساسيات و لم اجدها مقنعة كفاية .

[Mazen]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة متفائل

ما السبب الذي يجعل التطوريين يعتقدون ان الخلقيين لا يفهمون التطور؟

اعتقد ان هذه نظرة استعلائية وساذجة ،لان هذه النظرة تفترض ان التطور صحيح وان من لايقبله حتما لا يفهمه .

ولا تقل لي انك تصدق ان الخلقيين يعتقدون ان الانسان اصله قرد مثلا!! هذه مجرد نكت تتداولونها ليس اكثر (اقصد بالعموم)

انا لا انكر ان هناك امور بالتطور لم استوعبها ولكنني افهم كل الاساسيات و لم اجدها مقنعة كفاية .

نظرية التطور في ابسط مفاهيمها هي توريث ثم طفرات ثم انتقاء
يتشعب عن ذلك عدة نظريات في السوشيال والسسوسيو بيولوجي وتاريخ التطور والانثروبولوجي الخ الخ الخ...
فمثلاً، هل الانتقاء هو للجين ام للفرد ام للمجموعه. مفاهيم التعاون والمنافسه والموارد... وتتوسع النظريات والتحليلات في تفسير الواقع... هل الطيران للكائن مكلف، ولماذا بعض الحيوانات تتعاون على تربية اطفالها بينما بعضها الاخر لا يتعاون الخ الخ الخ الخ الخ..... تشعبات ونظريات كثيره تتفرع عن المفهوم الاساسي.

هل انت تعارض التطور في مفاهيمه الاساسيه ام في التشعبات والنظريات؟

ايضاً، كلمة "الخلقيين" تطلق على عدة انواع من المخرفيين وهم درجات. فمنهم من يؤمن بالطين والنفخ وان عمر الكون 5000 سنه ومنهم من يؤمن بالتصميم الذكي والتطور والتدخل الالهي لانجاح عمليات التطور. عن اي المخرفيين الذين يفهمون التطور انت تتكلم تحديداً؟

[Mazen]

نشرت الموضوع على عجل ولم اوضح فكره مهمه في البرنامج وكان قد اوضحها الاستاذ دوكينز وغيره وهي:
عادة ما يتكلم المؤمنون عن العشوائيه وانه لا يمكن ان يحدث نظام من خلال العشوائيه. دائماً يأتون بمثل انك لو وضعت مليون قرد امام الكيبورد لملايين السنين فانهم لن يستطيعوا ان يأتوا بشيء معقد (كاعمال شيكسبير) او بمجموعة جمل او حتى جمله طويله نسبياً ذات معنى مفيد.
الحقيقه ان القول بان التطور هو عمليه عشوائيه هو تدليس وكذب وهذا غير ما يقوله العلماء. التطور عمليه طبيعيه فيها عوامل عشوائيه.

بالعوده الى البرنامج، كل ما احتاج اليه البرنامج هو فقط جواب بسيط اذا كان الحل العشوائي المقدم افضل من السابق ام لا. بهذه المعلومه فقط، مقرونه بخاصية الوراثه، استطاع البرنامج ان يستخرج جملة "Hello Evolution!" يطريقه عشوائيه، ولم يتطلب ذلك ملايين او مليارات السنين وملايين القرود...

الطبيعه قادره ان تعطي الجواب لهذا السؤال: هل التغيير العشوائي المقدّم مقبول ام لا.

[متفائل]

زميل مازن

انا اعارض التطور في الاساسيات وبعض الامور الاخرى .

كما قلت انت فالطفرة هي العنصر الخام لدفع التطور وتحديدا الطفرة الايجابية . تحويل حوت الى بقرة يتطلب ملايين الطفرات الايجابية بينما التجارب المخبرية التي اجريت لتطفير بعض الكائنات مثل ذبابة الخل افضت الى ان الطفرات الايجابية نادرة بشكل لايصدق لدرجة انها تقريبا غير موجودة .

وهناك امور اخرى مثل السجل الاحفوري مثلا ، سمعت ريتشارد وغيرهم يدعون الناس لزيارة المتحاف لرؤية التطور باعينهم ،تفقدت صورا لهذه المستحاثات وما يلفت النظر ليس المستحاثة بذاتها بل عدد المستحاثات .

مثال على ذلك: الحوت تطور لبقرة ،واثناء عملية التطور بالتاكيد مر الحوت بمئات المراحل من الكائنات الانتقالية ليصل لبقرة . بمعنى ان الكائنات بين الحوت والبقرة (حلقة الوصل)يجب ان تشكل اضعاف اضعاف اعداد البقر او الحيتان التي نعرفها
فلماذا كل مستحاثات البقر والحيتان التي نجدها هي اما البقرة التي نعرفها او الحوت الذي نعرفه . وفي حال تم الادعاء باكتشاف حلقة وصل تكون عبارة عن مستحاثة وحيدة (طبعا الحوت والبقرة مجرد مثال بالامكان تطبيقه على كائنات اخرى)

برايي ان هذه المستحاثة اليتيمة (بين كائن وكائن) ليست سوى مستحاثة لكائن اخر ولكن اسيء فهمها بدافع الحماس لاثبات التطور . هذا طبعا بعد افتراض حسن النية وصدق الباحثين. فلو كان التطور صحيحا لكانت القاعدة في المستحاثات التي تكتشف هي كثرة(حلقات الوصل بين الكائنات) بل كثرتها بشكل كبير جدا .

[ابو مينا]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة Mazen

مرحباً،
هذا مثال بسيط جداً كنت قد بدأت به قبل شهرين تقريباً لاتعرف اكثر عن استخدامات بعض اساليب نظرية التطور. البرنامج سهل جداً واستخدمته من كتاب وبتعديلات طفيفه.

الفكره سهله جداً، هناك مجموعة حروف مبعثره وضعتها في variable اسمه geneSet:
"fdjQZjsfHewCotruyyteHerutevmlzZvcnxbS Vxcvn!bX ajkdfkjsdowewlwDeop oBErwrvpPoFoliqituruttFWjujgtdRfNsuiIgjlodfjg!dnno nM!zmxonvxcohU!GvuOdhfllEhaq werHeznmznxbcAvaslekJjaghdTyeru!wiqYJpoyer KtwsdELjd"

سيتم الانتقاء من هذه الاحرف العشوائيه ما هو صالح للبيئه والابقاء عليه، ورفض ما غير صالح.

تعريف ما هو صالح للبيئه بسيط جداً... اي شيء يتوافق مع الجمله: "Hello Evolution!". يعني، اي "مولود"، واي طفل اقرب الى تلك الجمله سيستمر وبعتبر صالح للبيئه واي مولود يبتعد عن تلك الجمله سيندثر.

طريقة التولد من جيل الى اخر عشوائيه، وتتم بخلط حروف الاب مع الحروف المتوفره بطريقة عشوائيه، الانتقاء يتم بعد الخلط

هذه صورة البرنامج في لغة بايثون
https://i.imgur.com/FCg1VK5.png

والان لنلاحظ معاً ما كتبه البرنامج
ابتدأ بهذه العباره العشوائيه:

duvhBjsrsVwa!ebb

وبعد عدة اجيال ظهرت عبارات اكثر ملائمه للبيئه...:
https://i.imgur.com/YsbHWQc.png

اتمنى ان يساعد هذا البرنامج البسيط على اعطاء مثل بدائي...

عزيزي مازن ، الفكرة ملهمة و مثيرة. لقد ادخلتني في متاهة من التأملات.

افهم ان البرنامج احتاج الى 1766 جيل للحصول على المطلوب.

ولدي سؤال في هذا المجال اود لو عرضناه للنقاش.

هل عدد الاجيال هذا هو اقل ما حصل عليه البرنامج للوصول الى العبارة الهدف؟

كم من الوقت استغرقت عملية الوصول للهدف ؟
و كم جزءاً من الثانية كان عمر الجيل الواحد ؟

هذا الاسئلة بإجوبتها قادتني للتأمل في فرضية بسيطة ، بحسب هذا التأسيس سيكون عمر الجيل الواحد عاملاً مهماً في ظهور التطور بشكل اسرع.

اعني ان التطور صعب الملاحظة في الاجناس طويلة العمر ، لكنه سيكون اكثر وضوحاً في الاجناس ذات العمر الاقصر كالحشرات مثلاً. و كلما قصرت دورة حياة الكائن الحي قيد الملاحظة ، كان الوصول الى hello evolution اسرع تماماً كما في تجربتك الرائعة.

السؤال الحقيقي : هل حصل تطور ملموس في الكائنات قصيرة الحياة ؟

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة متفائل

برايي ان هذه المستحاثة اليتيمة (بين كائن وكائن) ليست سوى مستحاثة لكائن اخر ولكن اسيء فهمها بدافع الحماس لاثبات التطور . هذا طبعا بعد افتراض حسن النية وصدق الباحثين. فلو كان التطور صحيحا لكانت القاعدة في المستحاثات التي تكتشف هي كثرة(حلقات الوصل بين الكائنات) بل كثرتها بشكل كبير جدا .

امامك الكثير حتى تقتنع بحقيقة التطور , بالنسبة للأحفوريات فجميع علماء المستحاتاث يجمعون على أننا محظوظين للحصول على محفورة لأي كائن .
فالاحتمال الاكبر هو اختفاء مخلفات الكائنات اما بسبب الافتراس او التحرض لعوام طبيعي ( كالسحق و التحلل التام ) .ربما هناك الملايين من الكائنات التي نشائت و انقرضت بدون ان يسمع بها أحد .
حجة التطور تتم على مسارين الأول المستحاتاث و تطور أشكال الكائنات من نمادج بسيطة تؤدي الغرض المناسب لبيئتها .

و اختفاء اي وجود لكائنات اكثر تعقيدة في حقبة زمنية واحدة (مثلا لا تجد متحجرات سمك القرش مع متحجرات النوتيلوس القديمة او مع ثلاثي الفصوص ) .
لقوة هذه الاذلة في نفيها (لفكرة ان اللع خلق الارض و الكائنات في يوم واحد) بداء عديد من الخلقيين (حتى المسلمون مثل هيثم طلعت ) في الاقرار بها و تجنب المجادلة بها , قائلين ان الله خلق كائنات و اخلفها بكائنات أخرى.
لكن بقى الدليل الاكبر الدي حول جميع العلماء في العالم الى الإقرار بالتطور و هو الدليل الجيني في ال DNA
شاهدت و ثائقي طويل عن التطور و قبام العلماء بمسح اجزاء من DNA دبابة الفاكهة و لصقها باجزاء من فأر مثلاً لتفعيل كون صناعة الرجل بدل كود صناعة الاعين و العلماء تمنكوا من جعل الدبابة تنبث لها رجل في مكان أحد اعينها .
رغم ان الجزء الموضوع من كائن مختلف كليا (احد التديياث) لكنه عمل بنجاح على كائن ينتمي لعائلة المفصليات .
شاهد هذا الفيديو عن آثار العدوة الفيروسية المتروكة من DNA عدة فيروسات في جينوم الانسان (تقريبا كما حصل بين الفأر و الدبابة )

[Mazen]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة ابو مينا

عزيزي مازن ، الفكرة ملهمة و مثيرة. لقد ادخلتني في متاهة من التأملات.

افهم ان البرنامج احتاج الى 1766 جيل للحصول على المطلوب.

ولدي سؤال في هذا المجال اود لو عرضناه للنقاش.

هل عدد الاجيال هذا هو اقل ما حصل عليه البرنامج للوصول الى العبارة الهدف؟

كم من الوقت استغرقت عملية الوصول للهدف ؟
و كم جزءاً من الثانية كان عمر الجيل الواحد ؟

هذا الاسئلة بإجوبتها قادتني للتأمل في فرضية بسيطة ، بحسب هذا التأسيس سيكون عمر الجيل الواحد عاملاً مهماً في ظهور التطور بشكل اسرع.

اعني ان التطور صعب الملاحظة في الاجناس طويلة العمر ، لكنه سيكون اكثر وضوحاً في الاجناس ذات العمر الاقصر كالحشرات مثلاً. و كلما قصرت دورة حياة الكائن الحي قيد الملاحظة ، كان الوصول الى hello evolution اسرع تماماً كما في تجربتك الرائعة.

السؤال الحقيقي : هل حصل تطور ملموس في الكائنات قصيرة الحياة ؟

اهلاً بالغالي ابو مينا،
1766 ليس اقل عدد من المحاولات، لقد شغلت لك البرنامج مرتين وفي المره الاولى وصل الى الحل بعد 3419 والمره الثانيه استغرق 1006 "اجيال" فقط.

https://m.imgur.com/sR1Mntp
https://m.imgur.com/8FyOJ7j

وكلما شغلت البرنامج ساحصل على عدد مختلف...

الحصول على الحل او "الاقتراح" الاول يتم بطريقه عشوائيه. هناك احتمال ضئيل جداً جداً وهو ان الجيل الاول يمكن ان ينتج "Hello Evolution" وبذلك يكون عدد الاجيال "1" وهذا اقل رقم. حصول ذلك الامر بالصدفه طبعاً امر شبه مستحيل وضئيل جداً جداً.
الجمال في ال genetic algos انها تراكميه. انه يقبل الحل المؤقت ويهيأ للتغيير الطفيف المفيد، ويبقي عليه وعاجلاً ام اجلاً ستحصل على جواب مفيد وبسرعه.

هذا ال algo لا يحاكي عمليات التطور تماماً... في التطور هناك عدة "اولاد" ويجب ان يكون هناك cross breeding وايضاً mutation. ساضع على هذا الشريط لاحقاً شيء اقرب لعملية التطور من هذا البرنامج البسيط.

هذا فقط مثال بسيط لتوضيح ان فكرة التوريث ممزوجه ببعض الfeedback... تستطيع ان تعطيك حلاً منظماً وفي وقت قصير جداً مقارنةً بالعشوائيه لوحدها...

هذا البرنامج يستغرق بضعة اجزاء من الثانيه ليصل الى الحل النهائي. في المقابل لو حاولت ان احل هذه المشكلة باستخدام statistics وتجريب كل combination الممكنه فانه لا يوجد وقت في حياتي وربما لالف سنه مقبله للحصول على جواب وخصوصاً اذا جعلنا الجمله التي نريدها طويله جداً.

فمثلاً لاجعل البرنامج يركب بطريقه عشوائيه هذه الجمله:
Hello Abu Mina! How are you ya Kabeerna! Please always enrich us with your questions!

استغرق 32226 محاوله تراكميه. واستغرق الحصول على جواب اقل من ثانيه.

https://m.imgur.com/hFbA5Zk

بينما لو كنت اريد ان اجعل الكمبيوتر يجرب كل احتماليه ممكنه (statistics) لانطفأت الشمس قبل ان ينتهي الكمبيوتر من استنفاذ عدد المحاولات. لانه هناك 26 حرف في الابجديه ضرب اثنين يعني 52 حرفاً (upper case and lower case) زائد علامة الاستفهام يساري 53 وبما ان الجمله التي ابحث عنها مؤلفه من 85 حرفاً فان عدد المحاولات سيكون: 53 اوس85 او 53 to the power85 وهذا عدد مخيف جداً.

Genetic algo الذي يحاكي الطبيعه قادر ان يقدم الحل في اقل من ثانيه لانه تراكمي ولا يعتمد على الصدفه المحضه كما يدعي المخرفون ورجال الدين.

[ابو مينا]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة mazen

اهلاً بالغالي ابو مينا،
1766 ليس اقل عدد من المحاولات، لقد شغلت لك البرنامج مرتين وفي المره الاولى وصل الى الحل بعد 3419 والمره الثانيه استغرق 1006 "اجيال" فقط.

https://m.imgur.com/sr1mntp
https://m.imgur.com/8fyoj7j

وكلما شغلت البرنامج ساحصل على عدد مختلف...

الحصول على الحل او "الاقتراح" الاول يتم بطريقه عشوائيه. هناك احتمال ضئيل جداً جداً وهو ان الجيل الاول يمكن ان ينتج "hello evolution" وبذلك يكون عدد الاجيال "1" وهذا اقل رقم. حصول ذلك الامر بالصدفه طبعاً امر شبه مستحيل وضئيل جداً جداً.
الجمال في ال genetic algos انها تراكميه. انه يقبل الحل المؤقت ويهيأ للتغيير الطفيف المفيد، ويبقي عليه وعاجلاً ام اجلاً ستحصل على جواب مفيد وبسرعه.

هذا ال algo لا يحاكي عمليات التطور تماماً... في التطور هناك عدة "اولاد" ويجب ان يكون هناك cross breeding وايضاً mutation. ساضع على هذا الشريط لاحقاً شيء اقرب لعملية التطور من هذا البرنامج البسيط.

هذا فقط مثال بسيط لتوضيح ان فكرة التوريث ممزوجه ببعض الfeedback... تستطيع ان تعطيك حلاً منظماً وفي وقت قصير جداً مقارنةً بالعشوائيه لوحدها...

هذا البرنامج يستغرق بضعة اجزاء من الثانيه ليصل الى الحل النهائي. في المقابل لو حاولت ان احل هذه المشكلة باستخدام statistics وتجريب كل combination الممكنه فانه لا يوجد وقت في حياتي وربما لالف سنه مقبله للحصول على جواب وخصوصاً اذا جعلنا الجمله التي نريدها طويله جداً.

فمثلاً لاجعل البرنامج يركب بطريقه عشوائيه هذه الجمله:
Hello abu mina! How are you ya kabeerna! Please always enrich us with your questions!

استغرق 32226 محاوله تراكميه. واستغرق الحصول على جواب اقل من ثانيه.

https://m.imgur.com/hfba5zk

بينما لو كنت اريد ان اجعل الكمبيوتر يجرب كل احتماليه ممكنه (statistics) لانطفأت الشمس قبل ان ينتهي الكمبيوتر من استنفاذ عدد المحاولات. لانه هناك 26 حرف في الابجديه ضرب اثنين يعني 52 حرفاً (upper case and lower case) زائد علامة الاستفهام يساري 53 وبما ان الجمله التي ابحث عنها مؤلفه من 85 حرفاً فان عدد المحاولات سيكون: 53 اوس85 او 53 to the power85 وهذا عدد مخيف جداً.

Genetic algo الذي يحاكي الطبيعه قادر ان يقدم الحل في اقل من ثانيه لانه تراكمي ولا يعتمد على الصدفه المحضه كما يدعي المخرفون ورجال الدين.

فتح العقل عليك يا رجل !!
التراكمية الآن باتت واضحة و في ابهى تجلياتها الرياضية.
موضوع يفتح النفس و يجعل من يفهمه يحلق سعادة ..
محاكاة كهذه تعمق فهمنا للإنتخاب الطبيعي و ترينا كم هو جميل و بسيط و صلب لا يرحم.
لقد قادني البحث البسيط في الخوارزميات الوراثية الى عالم واسع من الخوارزميات التطورية ، و يبدو ان الاقوام الكافرة قد قطعت اشواطاً في خلق موديلات و المحاكاة للطبيعة و استثمروها استثماراً شنيعاً في الصناعة و الذكاء الاصطناعي و الشبكات العصبية.
يبقى السوق و تقلباته و الاقتصاد و هو اختصاصك تحدياً و خصماً عنيداً ، لكن ماذا عساني ان اقول ، الانسان لن يرضى بأقل من مركز سيد اللعبة.

موضوع شيق و قيم و يكبر المخ يا مازن. 10/10