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个体感知可获取超越其信息量的适应度

种群与进化 2017-12-29 v1 生物物理 细胞行为

摘要

互信息及其因果变体——有向信息,已被广泛用于定量刻画生物感知与信息转导的性能。然而,一旦与决策响应中的选择相耦合,感知信号可能具有比其互信息或有向信息更多或更少的进化价值。本工作中,我们表明个体感知信号平均而言总是具有优于其互信息或有向信息的适应度值。该适应度增益满足涨落关系(FRs),归因于群体中偶然获得更好感知信号的生物体的选择。我们引入一个类似于信息热力学中粗粒化熵产生的新量,以量化来自个体感知的总适应度增益,该量同样满足 FRs。利用此量,表明个体感知的最优适应度增益与个体环境历史的保真度分配相关。我们的结果辅以 FRs 的数值验证,并讨论了该问题如何与信息编码及解码相关联。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.09462,
  title  = {Individual Sensing can Gain more Fitness than its Information},
  author = {Tetsuya J. Kobayashi and Yuki Sughiyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.09462},
  year   = {2017}
}

备注

5figures