虎克的博客

Enthusiasm Biogeography-Biodiversity Informatics-Data Sciences

有关自然网络体系 Nature Network

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Nature Network

Nature network是一个致力与让世界科学家通过互联网在全球和地区水平上就共同关心和感兴趣问题进行讨论的网站。

科学家通过相互的交流和讨论能够从中获得有价值的信息。网站有一些比较有趣的讨论和话题,比如:对如何成为一个好的研究生导师。

中国蕨类植物名称中几个拼写错误的科名

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顺便查阅了Wikipedia发现原来它也很专业。

 

其中最令人欣赏的是它还给出了物种名称上级分类阶元的文献来源。这样作为研究人员就非常清楚它所采用的上级分类阶元科、属的概念是依据哪个分类学家的观点

 

什么是Cybertaxonomy/etaxonomy

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What is Cybertaxonomy

Cybertaxonomy(taxonomy): The fusion of taxonomy with cyberinfrastructure will transform descriptive taxonomy, creating a modern, efficient science to confront the biodiversity crisis. Cybertaxonomy will enable international teams of taxon experts, museums and herbaria to create and test taxonomic knowledge to assure humanity’s access to reliable information about earth’s species. The IISE and its partners are forging cybertaxonomy as the next logical link in a chain of scholarship unbroken since the time of Linnaeus.

The challenge is immense: discovering and describing millions of unknown species while at the same time continually critically testing 1.8 million already named species. International “knowledge communities,” each focused on a major taxon, will assemble and continually improve and expand all that is known of our world’s species.

We are conceiving a taxonomy-specific cyberinfrastructure that will become a worldwide “species observatory” capable of opening access to museum specimens, archived literature, collection data, digital instrumentation and colleagues to vastly expedite descriptive taxonomy. Resultant taxon “knowledge banks” will be the 21st century equivalent of revisions and monographs… the “high throughput” species testing mechanisms of the past. Digital tools, instruments and robots can ease constraints on nearly every phase of taxonomy from collecting and preparing specimens to sharing what is known through user-defined portals such as the Encyclopedia of Life (www.eol.org).

Knowing earth’s species and their myriad characters are fundamental to both evolutionary and environmental biology. The costs of building this new taxonomy are insignificant by comparison to the costs of ignorance as we face the biodiversity crisis.

The IISE will focus on four inter-related areas:

(1) Species Inventories and Collection Development;

(2) Revisionary Taxonomy and Monography;

(3) Cyberinfrastructure; and

(4) the History and Philosophy of Taxonomy

遗传算法绘制Firefox图标

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从前,一群扇贝在海岸边悠哉游哉地生活着。它们衣食不愁,连房子也有了着落,担忧的只有一件事:每隔一段时间,总有人来挖走它们之中的一部分。有意思的 是,这个人的家族以Firefox的图标作为纹章,所以他总是选择那些花纹长得比较不像Firefox图标的扇贝。经过几十万代的繁衍后,扇贝壳上的图案 逐渐变得与Firefox图标相差无几

   ( “扇贝实验”中的子代输出结果。每个图形下面的数字代表其代数。很显然,最初那些由随机三角形组成的“生物”,在“繁殖”了12万代之后,看起来已经与Firefox图标相差无几了)

  这个故事确有其事———它们生活在我的电脑中,是一个遗传算法程序的一部分。程序的目的就是用100个半透明三角形画出Firefox图标。


遗传算法是一种解决问题的方法。它模拟大自然中种群在选择压力下的演化,从而得到问题的一个近似解。在上世纪五十年代,生物学家已经知道基因在自然演化过程中的作用了。他们希望能在新出现的计算机上模拟这个过程,用以尝试定量研究基因与进化之间的关系。这就是遗传算法的滥觞。


首先,我们把100个半透明三角形组成的东西看成一个生物个体(比如扇贝),可以说它的样子是由这些三角形的具体位置和颜色决定的。所以,我们可以把一个一个的半透明三角形看做是这些扇贝的“基因”。而组成扇贝的这100个基因就组成了每个扇贝个体的“染色体”。


扇贝当然要繁衍后代。生物界中的繁衍无非就是父母的基因组合产生新的个体。所以,我们在程序中选择两个原有的扇贝,然后从这两个扇贝的染色体中随机选取一共100个基因组成新个体的染色体。为了产生新的基因,使基因的种类更多样化,在组合的时候,新的扇贝的基因有一定的概率发生变异。这就是说,其中透明三角形的位置或者颜色有可能发生随机改变。


为了使扇贝的样子向Firefox图标靠近,我们要给它们加上一点选择压力:把每一代扇贝中最不像Firefox的淘汰出去。这个选择过程可以通过像素比较来完成。


最后,在自然界中,种群的演化是一个无休止的过程,但程序总要停下来给出一个结果。那么,什么时候终止演化输出结果呢?这就要订立一个终止条件。一旦满足这个条件,程序就输出当前最好的结果并停止。最简单的终止条件就是,如果种群经过了很多代之后仍然没有显著改变适应性的变异的话,我们就停止并输出结果。


好了,现在是万事俱备只欠东风了。定义好基因,写好繁衍、变异、评价适应性、淘汰和终止的代码之后,只需要随机产生一个适当大小的种群,然后让它这样一代代地繁衍、变异和淘汰下去,到最后我们就会获得一个让人惊喜的结果。


遗传算法能在相对较短的时间内给出一个足够好、能凑合的答案,它从问世伊始就越来越受到大家的重视,对它的研究也是方兴未艾。当然,它也有缺点,比如说早期的优势基因可能会很快通过交换基因的途径散播到整个种群中,这样有可能导致早熟(premature)。这个问题是难以完全避免的。


这也从一个侧面说明,我们不一定需要一个智能才能得到一个构造精巧的系统。无论如何,如果我们要将遗传算法的发明归功于一个人的话,我会将它归功于达尔文,进化论的奠基人。如果我们不知道自然演化的过程,我们也不可能在电脑中模拟它,更不用说将它应用于实际了。


向达尔文致敬!  


新闻来源:http://www.cnbeta.com/articles/79927.htm

每个人都是分类学家

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分类学是人们认识自然世界的一把钥匙。每一个人都是分类学家—因为我们的大脑演化出这种能力来保证我们在自然世界生存的基础。人类总是能够通过直觉来对现象进行分门别类,并形成我们自己的知识系统。

Rod Page在大英自然历史博物馆的报告

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Rod Page,  格拉斯哥大学(Glasgow University)的分类学教授在伦敦自然历史博物馆的两个学术报告。

"Going digital: what's in it for taxonomy and taxonomists?"

"What's in a name: Taxonomy in Crisis"

 

Rod'在大英自然历史博物馆的报告是 TalkScience 系列的组成部分。TalkScience是一个专门讨论比较有意思的科学主题的社区。Rod所讨论的主题和分类学的发展及其在电子信息时代的新变化直接相关,比如他所提出的几个讨论议题:为什么分类学重要?为什么分类学家对电子分类学不感兴趣? 如何处理版权问题?谁将成为21世纪的分类学家? 等等。

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