لياقة بدنية فعالة

في التطور الطبيعي والتطور الاصطناعي (مثل الحياة الاصطناعية والحوسبة التطورية ) يتم إعادة قياس لياقة المخطط (أو الأداء أو المقياس الموضوعي ) لإعطاء لياقته الفعالة التي تأخذ في الاعتبار التقاطع والطفرة .

يُستخدم مفهوم اللياقة الفعّالة في الحوسبة التطورية لفهم ديناميكيات التجمعات السكانية. ^{[ 1 ]} بينما تركز دالة اللياقة البيولوجية على النجاح التكاثري فقط ، تسعى دالة اللياقة الفعّالة إلى استيعاب جميع العوامل اللازمة لبقاء التجمع السكاني. ^{[ 2 ]} في التجمعات السكانية المتجانسة، تتساوى اللياقة التكاثرية مع اللياقة الفعّالة. ^{[ 1 ]} عندما يبتعد التجمع السكاني عن التجانس، تصل اللياقة الفعّالة للنمط الجيني المتنحي إلى مستوى أعلى. تتضاءل هذه الميزة مع اقتراب التجمع السكاني من حالة التوازن. ^{[ 1 ]} يُظهر الانحراف عن حالة التوازن هذه مدى قرب التجمع السكاني من تحقيق حالة الاستقرار. ^{[ 1 ]}  عند بلوغ حالة التوازن هذه، يتم الوصول إلى أقصى لياقة فعّالة للتجمع السكاني. ^{[ 3 ]}

يُحقق حل المشكلات باستخدام الحوسبة التطورية من خلال دالة التكلفة. ^{[ 4 ]} عند تطبيق دوال التكلفة على تحسين السرب، تُسمى دالة اللياقة . تعمل استراتيجيات مثل التعلم المعزز ^{[ 5 ]} والتطور العصبي NEAT ^{[ 6 ]} على إنشاء مشهد لياقة يصف نجاح التكاثر للأتمتة الخلوية . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

تمثل دالة اللياقة الفعالة عدد النسل اللائق ^{[ 1 ]} وتستخدم في الحسابات التي تتضمن عمليات تطورية، مثل الطفرة والتهجين، وهي عمليات مهمة على مستوى السكان. ^{[ 9 ]}

يُعدّ نموذج اللياقة الفعّالة متفوقًا على سابقه، نموذج اللياقة التناسلية القياسي. فهو يُسهم في فهم مفاهيم تطورية مثل التضخم، والتكيف الذاتي ، والمتانة التطورية ، فهمًا نوعيًا وكميًا . ^{[ 3 ]} بينما يقتصر نموذج اللياقة التناسلية على الانتقاء الطبيعي، يصف نموذج اللياقة الفعّالة مسار الجماعة والانتقاء الطبيعي مع مراعاة العوامل الوراثية. ^{[ 1 ] [ 3 ]}

تُناسب دالة اللياقة العادية مشكلةً ما، ^{[ 10 ]} بينما تُفترض دالة اللياقة الفعّالة ما إذا كان الهدف قد تحقق. ^{[ 11 ]} يُعدّ هذا الاختلاف مهمًا لتصميم دوال اللياقة باستخدام خوارزميات مثل البحث عن الجديد، حيث يكون هدف العوامل غير معروف. ^{[ 12 ] [ 13 ]} في حالة البكتيريا، قد تشمل اللياقة الفعّالة إنتاج السموم ومعدل طفرة البلازميدات المختلفة، والتي تُحدد في الغالب بشكل عشوائي. ^{[ 14 ]}

عند توفر المعادلات التطورية لديناميكيات السكان المدروسة، يمكن حساب اللياقة الفعالة لمجموعة سكانية معينة باستخدام الخوارزميات. ورغم أن النموذج الأمثل للياقة الفعالة لم يُكتشف بعد، إلا أنه من المعروف أنه إطار عمل جيد لفهم حركة خريطة النمط الجيني-النمط الظاهري، وديناميكيات السكان، وتدفقات اللياقة. ^{[ 1 ] [ 3 ]}

تُعدّ النماذج التي تستخدم مزيجًا من دوال اللياقة الداروينية والدوال الفعّالة أكثر دقة في التنبؤ باتجاهات التجمعات السكانية. ويمكن استخدام النماذج الفعّالة لتحديد نتائج العلاج في معالجة الأمراض. ^{[ 15 ]} كما يمكن لنماذج أخرى تحديد هندسة البروتين الفعّالة، والعمل على اكتشاف كيمياء حيوية جديدة أو مُحسّنة . ^{[ 16 ]}

• أسس البرمجة الجينية