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2020费尔德曼奖获得Yutaka Kobayashi副教授的古天乐澳门太阳集团城app进化模型的数学分析

古天乐澳门太阳集团城app论文,古天乐澳门太阳集团城app特征的家谱和年龄:双重性理论在古天乐澳门太阳集团城app进化研究中的应用,由Yutaka 古天乐澳门太阳集团城app副教授(经济与管理学院)及其团队获得了2020年Feldman奖(2017- 2018年出版物)。

两年一的Feldman奖授予两年来两年中发表的两篇最佳论文古天乐澳门太阳集团城app人口生物学,古天乐澳门太阳集团城app生物学的主要学术期刊。

关于2020 Feldman奖:单击这里

专门从事数学生物学的副教授Kobayashi通过基于进化游戏理论和古天乐澳门太阳集团城app进化论等理论的数学模型的分析来为对人类和社会进化的本质做出贡献。他还对这种理解在对长期未来的预测和各种规模的社会问题分析的应用方面进行了研究。

在遗传学中,结合理论支持了谱系和人类祖先状态的重建,并使用从生物学人群中取样的许多个体的遗传信息。在这项研究中,Kobayashi博士将合并理论应用于有关人口的技术,知识和习俗等古天乐澳门太阳集团城app特征的进化研究。并构建了一个数学模型,以推断从人口中提取的样本个体的古天乐澳门太阳集团城app家谱。

在生命组织中,任何给定的基因总是有单亲父母。另一方面,由于对古天乐澳门太阳集团城app特征没有这样的限制,因此可以从多个人那里继承一个特征。但是,首先,个人可能没有从任何一个人那里继承相关特征。这些特性使古天乐澳门太阳集团城app特征的家谱比基因的家谱更复杂和有趣。

在下图中,电路代表个人,时间从上到下流动。如果我们仅考虑染色体上某个位置的基因,则可以看出,遗传谱系通常具有倒下的树突状结构,如(a)所示,但是在古天乐澳门太阳集团城app家谱中,如(b)所示,结构的中间有分支和破裂。为了得出描述这一复杂家谱的数学模型,本研究使用了马尔可夫过程的二重性理论,这是合并理论的数学基础。

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使用Kobayashi博士研究中开发的数学模型,可以对以下各种预测:人口中具有某种古天乐澳门太阳集团城app特征的个体的比例(频率);以及古天乐澳门太阳集团城app特征的起源时间。

例如,下图显示了如何从100人口中抽样20个人时,如何确定具有一定频率(水平轴)和年龄(水平轴)和年龄(深度)的古天乐澳门太阳集团城app特征数量(垂直轴)。这被称为论文中的“年龄频谱”。有趣的是,该研究澄清说,当变量的值更改时,年龄频谱会在特定点进行相变并采取完全不同的形状。具体而言,在次临界阶段(左图)中,代表社会联系的变量(k)的乘积和代表古天乐澳门太阳集团城app特征易于传播的变量(β)的乘积小于1,只能观察到新的和罕见的古天乐澳门太阳集团城app特征。但是,在1(中心图)的产品的附近,发生了尖的形状变化,在大于1的产品的超临界阶段(正确的图)中,观察到了许多极为古老和常见的性状(右后脊状结构)。

将来,这些理论预测可以应用于数据,以估算组中的实际社会联系,并易于传播古天乐澳门太阳集团城app特征;或在出现特定古天乐澳门太阳集团城app特征时推断。当前,考虑到此类应用程序,研究正在进步,以发现连接数据和模型的方法。

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问他对该奖项的印象,科贝亚西副教授评论说:“我很荣幸。我希望这个奖项将激发许多研究人员和学生对古天乐澳门太阳集团城app进化论的兴趣。”

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