¿Puedes probar la evolución usando las matemáticas?

Matt Wartell dice que no puedes probar nada físico usando las matemáticas, eso es correcto. También tiene razón en que no tenemos una descripción precisa de la evolución, tenemos una descripción cualitativa, pero incluso en eso, no tenemos ni idea. Como Leslie Valiant dice esto sobre la evolución, no pretendamos saber cosas que no sabemos, porque socavará la ciencia, en lugar de ayudarla.

Este punto que estoy haciendo (Parroting lo que aprendí de Valiant) es bastante controvertido para los biólogos, pero no para los científicos informáticos que conocen la evolución. La mayoría de los biólogos leen acerca de la selección natural y están convencidos (o no) de que la evolución funciona por variación, y selección natural, y deriva y mutación, etc., y van a hacer su biología. Esto es muy desalentador, porque a pesar de que Darwin dijo explícitamente que no entiende cómo surge la complejidad a través de la selección natural, nadie respondió después de él para abordar esta pregunta.

Esto era comprensible ya que no sabíamos cómo explicar esto, hasta que llegó Turing y sentó las bases de la teoría de la complejidad computacional. Desde entonces, muy pocas personas realmente se acercaron al tema para dar una descripción cuantitativa precisa de la evolución. No es una prueba, sino una descripción matemática que le permite decir cosas útiles sobre la evolución que son rigurosas y algo predictivas. Actualmente, no tenemos eso, lo mejor que tenemos es el estudio de cómo las entidades estáticas se seleccionan y evolucionan en poblaciones finitas o infinitas.

Hay un gran vacío en nuestro conocimiento aquí, y cuando lo pienso, casi me hace llorar. Los algoritmos genéticos (como mencionan Glyn Williams y Quora User) son algoritmos de optimización mundanos que se incluyen en la búsqueda de escalada, y ninguno de los algoritmos genéticos / de vida artificial que las personas afirman que son algo más. No pueden crear entidades complejas que realmente sigan desarrollándose cada vez más. En el mejor de los casos, se convierten en gusanos de red, pero nuevamente, se vuelven completamente complejos.

Deberíamos ver la evolución como un algoritmo de aprendizaje, esto es realmente lo que es. Necesitamos entender cómo el espacio dinámico de búsqueda de la evolución lo afecta. Hemos desarrollado estas herramientas en informática, pero hasta hace muy poco, nadie miraba la evolución de esta manera. No tenemos una idea rigurosa de cómo la evolución puede encontrar soluciones viables adaptativas. Tenemos una descripción cualitativa, pero eso es todo lo que tenemos.

No se puede probar nada con las matemáticas, excepto otras cosas en matemáticas.

Consideramos la gravedad probada en la medida en que cualquier cosa puede estar en las ciencias, pero esa prueba provino de probar el universo. Las matemáticas se pueden usar para describir la teoría de la gravedad, pero no lo prueban.

En comparación con la teoría evolutiva, la teoría gravitacional es muy simple, tan simple que nuestras matemáticas existentes pueden usarse para describirla completamente. Parte de la teoría evolutiva se puede describir con las matemáticas (por ejemplo, la genética de poblaciones), pero actualmente toda la teoría está más allá de nuestra capacidad matemática.

Por analogía, hay muchas cosas sobre el funcionamiento del cuerpo humano muy complejo que pueden ser descritas por las matemáticas, pero hay muchas más cosas sobre las personas que actualmente están más allá de nuestra capacidad de describir matemáticamente.

A la segunda respuesta del usuario de Quora.

Los algoritmos genéticos se utilizan para optimizar y mejorar ciertos bits de software de computadora.

Las mutaciones se crean a partir del código original. Estas variaciones se prueban contra un conjunto de parámetros. Las mutaciones rotas se descartan. Las mutaciones más prometedoras provienen de, y durante muchos millones de generaciones, a veces puede obtener un código muy óptimo. Estas mejoras a veces usan métodos poco ortodoxos que un ingeniero humano típico no consideraría.

El hecho de que este método funcione es una “prueba” muy clara de que la evolución funciona.

O más bien lo que funciona es cualquier búsqueda de fuerza bruta de un espacio en particular.

Puedes pensar en la evolución como una búsqueda de fuerza bruta de todo el espacio genético de todos los genotipos posibles. Con todos los nodos no viables que se descartan.

Algoritmo genético (GA) es un poderoso programa de optimización que utiliza principios evolutivos para buscar el óptimo global.

Es una técnica extremadamente útil para encontrar el óptimo global cuando existen múltiples óptimos locales. El programa está disponible comercialmente.