El enfoque de fitness inclusivo de Hamilton

La intuición subyacente del modelo de aptitud inclusiva de Hamilton es que debemos estudiar los comportamientos sociales desde el punto de vista de los actores, en lugar de los destinatarios. Para construir su modelo, Hamilton expresa el genotipo del actor j en términos del genotipo del receptor del comportamiento, i . El genotipo de j se descompone en dos partes, "genes que son copias por replicación directa de genes en i ; la otra parte consiste en genes que no son réplicas” (Hamilton 1970, p. 1219). Hamilton (1970) define además q i como la frecuencia génica de la parte de la réplica, b i j representa la fracción réplica, y q es la frecuencia génica promedio en la población. De estas definiciones Hamilton (1970) salta a la igualdad:

mi ( q j ) = 1 1 b i { ( b i j b i ) q i + ( 1 b i j ) q }
dónde
b i = 1 norte j b i j

¿Cómo derivó Hamilton la ecuación anterior?


Esto es lo que creo que está haciendo Hamilton. Mi impresión es que la ecuación anterior expresa mi ( q j | q i ) como una regresión lineal sobre q i . En otras palabras, creo que la ecuación anterior es equivalente a:

mi ( q j | q i ) = mi ( q j ) + β ( q i mi ( q i ) )

mi ( q j | q i ) = q + β ( q i q )

De hecho, esta ecuación es equivalente a la ecuación de Hamilton si el coeficiente de regresión es:

β = ( b i j b i ) / ( 1 b i )

Sin embargo, no he podido derivar este coeficiente de regresión. Dado que β = C o v ( q j , q i ) / V a r ( q i ) , sospecho que el camino a seguir es reescribir q j y q i en términos de b i j y b i y calcule el coeficiente de regresión.


Referencia:

Hamilton 1970 "Comportamiento egoísta y rencoroso en un modelo evolutivo" http://www.nature.com/nature/journal/v228/n5277/abs/2281218a0.html


Extracto del artículo de Hamilton

¡Los papeles de Hamilton siempre son tan complicados!
¡Acordado! Creo que sus artículos de 1964 son aún peores. Supongo que la ecuación anterior es una regresión lineal de q j en q i . Pero todavía no veo cómo llegó Hamilton a la ecuación anterior.
Es triste ver que las preguntas de nivel de investigación a menudo no reciben tanta atención como las preguntas básicas. Espero que obtenga más votos a favor y que encuentre a alguien menos perezoso que yo que esté listo para sumergirse en el artículo de Hamilton.
No puedo acceder al documento, por lo que puede proporcionar más detalles sobre el modelo. También, mi ( q j | q i ) valor esperado condicional?
@dustin: Hamilton no usa probabilidades condicionales. Yo soy el que escribió de esa manera cuando estaba explicando mi pregunta. Cambié esto ahora.
@dustin: También agregué la parte relevante de su artículo. Lo que Hamilton hace antes es expresar la idoneidad desde el punto de vista del destinatario. Esto se describe aquí: biology.stackexchange.com/questions/26396/…

Respuestas (2)

No es una regresión (no en esta etapa del documento, se hará una regresión más adelante)

Lo único complicado de entender es b i , que es la 'relación base', es decir, cómo i está relacionado con un individuo al azar (para ser comparado con qué tan relacionado está con los individuos con los que interactúa).

Para simplificar, consideremos primero la situación en la que b i = 0 :

mi ( q j ) = b i , j q i + ( 1 b i , j ) q es solo la traducción de 'la frecuencia génica de la parte réplica es q_i' y 'la frecuencia génica de la parte no réplica es q '; porque b i , j es la fracción de la parte de la réplica, es decir, las posibilidades de que nuestro lugar de interés pertenezca a la parte de la réplica del individuo i en particular j .

Ahora vamos a volver a presentar b i . La idea es comparar la relación de los dos individuos. i y j a la relación media de i con un individuo elegido al azar en la población (esta relación aleatoria es exactamente b i ). Esto es importante porque q ya da cuenta de esta 'relación aleatoria'.

Así que en lugar de dar probabilidad b i , j a q i , le damos probabilidad b i , j b i , que es la probabilidad de que el alelo de interés esté presente debido a que la fracción de réplica es mayor que la aleatoria. Y como ahora la cantidad varía entre 0 y 1 b i lo normalizamos por 1 b i

La intuición subyacente del modelo de aptitud inclusiva de Hamilton es que debemos estudiar los comportamientos sociales desde el punto de vista de los actores, en lugar de los destinatarios.

No exactamente, está diciendo que debemos estudiar los comportamientos sociales desde el punto de vista de los alelos que los provocan, que pueden ser compartidos entre los actores y los destinatarios. Pero este artículo no es el artículo que introduce la aptitud inclusiva , sino todo lo contrario, es el artículo que trata de conciliar la selección de parentesco con la ecuación de Price.

Tu dices eso ( b i , j b i ) [ 0 , 1 b i ] . mi impresión es que ( b i , j b i ) [ b i , 1 b i ] . ( b i , j b i ) será negativo cuando el individuo j está menos relacionado con el individuo i que el promedio
Supongo que el límite inferior de ( b i j b i ) ( 1 b i ) es b i ( 1 b i ) (ya que 0 b i j 1 ). Sin embargo, esto no parece correcto porque, de lo contrario, ( b i j b i ) ( 1 b i ) podría asumir valores en el intervalo [ 0 , ) .

A partir de la información limitada, puedo proporcionar lo siguiente, pero no estoy seguro de si esto es lo que está buscando. Además, todavía no veo la declaración donde el autor concluye que obtenemos el modelo de regresión lineal mi ( q i ) = A q i + C que es una notación extraña ya que dice que el valor esperado es una regresión lineal. De hecho, si es una regresión lineal, debería decir q j = A q i + C .

A = cov ( q i , q j ) variable ( q i ) y C = mi [ q j ] cov ( q i , q j ) variable ( q i ) mi [ q i ] .
Ahora, podemos escribir la varianza y la covarianza como
variable ( q i ) = mi [ q i 2 ] mi 2 [ q i ] cov ( q i , q j ) = mi [ q i q j ] mi [ q i ] mi [ q j ]
donde el valor esperado de una variable aleatoria discreta X se calcula como
mi [ X ] = i = 1 norte X i pags X [ X i ]
dónde pags X [ X i ] es probabilidad de X i y norte puede ser infinito contable.


La media de las PDF condicionales aparece en la predicción óptima donde el error cuadrático medio mínimo es mi Y X [ Y X ] . Esta predicción óptima cubre lineales y no lineales. Para la PDF gaussiana estándar, la predicción óptima será lineal ya que mi Y X [ Y X ] = ρ X dónde ρ es el coeficiente de correlación. voy a mano corta mi Y X [ Y X ] a mi [ Y X ]

mi [ Y X ] = m Y + ρ σ Y σ X ( X m X )
dónde m i i = X , Y es la media y σ i es la desviación estándar. Si X y Y no son gaussianas, entonces el modelo puede ser no lineal. ¿Hay ejemplos de ser lineal no gaussiano probablemente?

Estás bien. Hamilton no dice que esta ecuación sea una regresión lineal. Esto es algo que asumí (cambié mi pregunta para reflejar eso). Supongo que la ecuación anterior de Hamilton expresa mi ( q j q i ) = mi ( q j ) + β ( q i mi ( q i ) ) , dónde β es el coeficiente de regresión.
@falsum ¿qué quieres decir con mi [ q j q i ] . Sé que tiene un valor esperado condicional. ¿Es eso lo que quieres decir?
Sí. Esto es lo que quiero decir. Supongo que Hamilton está proporcionando una ecuación que intenta predecir la frecuencia genética de un actor aleatorio (es decir, q j ) de un dado q i .
@falsum Si usamos esa definición, existe la posibilidad de que sea un predictor no lineal, no lineal.