論文の概要: Organismal Agency and Rapid Adaptation: The Phenopoiesis Algorithm for Phenotype-First Evolution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.00978v1
- Date: Sun, 01 Feb 2026 02:38:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-03 19:28:33.500177
- Title: Organismal Agency and Rapid Adaptation: The Phenopoiesis Algorithm for Phenotype-First Evolution
- Title(参考訳): 生物庁と迅速適応--フェノタイプ第一進化のためのフェノポエシスアルゴリズム
- Authors: Nam H. Le,
- Abstract要約: 本研究は, 表現型パターンを具体化することにより, 有機体を具体的な計算プロセスとして実装できることを実証する。
フェノポエシスアルゴリズム(Phenopoiesis Algorithm)は、生物が遺伝子だけでなく、生涯学習中に発見された表現型パターンも継承するアルゴリズムである。
我々は、生物の実体は哲学的な抽象概念ではなく、測定可能な適応値を持つアルゴリズムのメカニズムであると結論づける。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Evolutionary success depends on the capacity to adapt: organisms must respond to environmental challenges through both genetic innovation and lifetime learning. The gene-centric paradigm attributes evolutionary causality exclusively to genes, while Denis Noble's phenotype-first framework argues that organisms are active agents capable of interpreting genetic resources, learning from experience, and shaping their own development. However, this framework has remained philosophically intuitive but algorithmically opaque. We show for the first time that organismal agency can be implemented as a concrete computational process through heritable phenotypic patterns. We introduce the Phenopoiesis Algorithm, where organisms inherit not just genes but also successful phenotypic patterns discovered during lifetime learning. Through experiments in changing environments, these pattern-inheriting organisms achieve 3.4 times faster adaptation compared to gene-centric models. Critically, these gains require cross-generational inheritance of learned patterns rather than within-lifetime learning alone. We conclude that organismal agency is not a philosophical abstraction but an algorithmic mechanism with measurable adaptive value. The mechanism works through compositional reuse: organisms discover how to compose primitive elements into solutions, encode those compositional recipes, and transmit them to offspring. Evolution operates across multiple timescales -- fast, reversible phenotypic inheritance and slow, permanent genetic inheritance -- providing adaptive flexibility that single-channel mechanisms cannot achieve.
- Abstract(参考訳): 進化的成功は適応する能力に依存し、生物は遺伝的革新と生涯学習の両方を通して環境問題に対処しなければならない。
遺伝子中心のパラダイムは遺伝子のみに進化の因果性があるが、デニス・ノーブルの表現型第一の枠組みは、生物は遺伝資源を解釈し、経験から学び、自身の発達を形作ることができる活性物質であると主張している。
しかし、この枠組みは哲学的に直観的だがアルゴリズム的に不透明である。
本研究は, 表現可能な表現型パターンを用いて, 有機体を具体的な計算プロセスとして実装できることを初めて示す。
フェノポエシスアルゴリズム(Phenopoiesis Algorithm)は、生物が遺伝子だけでなく、生涯学習中に発見された表現型パターンも継承するアルゴリズムである。
環境の変化に関する実験を通じて、これらのパターンを継承する生物は遺伝子中心のモデルに比べて3.4倍の速さで適応できる。
批判的に、これらの成果は、生涯内学習のみではなく、学習パターンの世代間継承を必要とする。
我々は、生物の実体は哲学的な抽象概念ではなく、測定可能な適応値を持つアルゴリズムのメカニズムであると結論づける。
有機体は原始元素を溶液に分解する方法を発見し、それらの合成レシピをコード化し、子孫に伝達する。
進化は、高速で可逆的な表現型継承と遅くて永続的な遺伝的継承という複数の時間スケールで機能し、単一チャネル機構が達成できない適応的な柔軟性を提供する。
関連論文リスト
- GRAPE: Heterogeneous Graph Representation Learning for Genetic Perturbation with Coding and Non-Coding Biotype [51.58774936662233]
遺伝子制御ネットワーク(GRN)の構築は、遺伝的摂動の影響を理解し予測するために不可欠である。
本研究では,事前学習した大規模言語モデルとDNAシークエンスモデルを用いて,遺伝子記述やDNAシークエンスデータから特徴を抽出する。
我々は、遺伝子摂動において初めて遺伝子バイオタイプ情報を導入し、細胞プロセスの制御において異なるバイオタイプを持つ遺伝子の異なる役割をシミュレートした。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-05-06T03:35:24Z) - G2PDiffusion: Cross-Species Genotype-to-Phenotype Prediction via Evolutionary Diffusion [108.94237816552024]
本稿では,DNAから形態像を生成する最初の遺伝子型対フェノタイプ拡散モデル(G2PDiffusion)を提案する。
本モデルは,1)保存および共進化パターンを識別するMSA検索エンジン,2)複雑なジェノタイプ-環境相互作用を効果的にモデル化する環境対応MSA条件エンコーダ,3)遺伝子型-フェノタイプ整合性を改善する適応型表現的アライメントモジュールを含む。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-02-07T06:16:31Z) - Meta-Learning an Evolvable Developmental Encoding [7.479827648985631]
生成モデルはブラックボックス最適化のための学習可能な表現であることを示す。
本稿では,表現の質の多様性を生成する能力を最適化することで,そのような表現をメタ学習できるシステムを提案する。
より詳しくは、我々のメタラーニングアプローチが、開発中に細胞が「DNA」文字列ゲノムの異なる部分に参加することができる1つのニューラルセルオートマタを見つけることができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-13T11:52:06Z) - BioDiscoveryAgent: An AI Agent for Designing Genetic Perturbation Experiments [112.25067497985447]
そこで,BioDiscoveryAgentを紹介した。このエージェントは,新しい実験を設計し,その結果の理由を明らかにし,仮説空間を効率的にナビゲートし,望ましい解に到達させる。
BioDiscoveryAgentは、機械学習モデルをトレーニングすることなく、新しい実験を独自に設計することができる。
6つのデータセットで関連する遺伝的摂動を予測することで、平均21%の改善が達成されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-05-27T19:57:17Z) - Epigenetics Algorithms: Self-Reinforcement-Attention mechanism to
regulate chromosomes expression [0.0]
本稿ではメチル化として知られるエピジェネティックス現象を模倣する新しいエピジェネティックスアルゴリズムを提案する。
エピジェネティックスアルゴリズムの斬新さは、主に注意機構と深層学習を利用しており、遺伝子/サイレンシングの概念とよく適合している。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-15T21:33:21Z) - The Effect of Epigenetic Blocking on Dynamic Multi-Objective
Optimisation Problems [1.4502611532302039]
エピジェネティックなメカニズムは、環境変化に素早く非あるいは部分的に適応できる。
本稿では、自然界におけるエピジェネティック継承の利点が、動的多目的問題において複製されるかどうかを問う。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-25T16:33:05Z) - The Introspective Agent: Interdependence of Strategy, Physiology, and
Sensing for Embodied Agents [51.94554095091305]
本論では, 環境の文脈において, 自己能力を考慮した内省的エージェントについて論じる。
自然と同じように、私たちは戦略を1つのツールとして再編成して、環境において成功させたいと考えています。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-02T20:14:01Z) - Epigenetic opportunities for Evolutionary Computation [0.0]
進化計算(Evolutionary Computation)は、複雑な最適化問題を解くために用いられる生物学的にインスパイアされたアルゴリズムのグループである。
遺伝的遺伝からインスピレーションを得る進化的アルゴリズムと、文化的遺伝からインスピレーションを得るSwarm Intelligenceアルゴリズムに分けることができる。
本稿では, 進化的拡張合成に基づく生物学的枠組みの下で, バイオインスパイアされたアルゴリズムを成功裏に分解する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-10T09:44:53Z) - Embodied Intelligence via Learning and Evolution [92.26791530545479]
環境の複雑さが形態学的知能の進化を促進することを示す。
また、進化は速く学習する形態を素早く選択することを示した。
我々の実験は、ボールドウィン効果とモルフォロジーインテリジェンスの発生の両方の力学的基礎を示唆している。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-02-03T18:58:31Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。