진화론에서 말하는 진화과정을 모델화하여 최적화(optimization) 문제를 푸는 분야가 있는데 이를 GA(Genetic Algorithm)라고 부릅니다. 몇년전에 우리나라에서도 선풍적인 인기를 끌었지만 지금은 시들하죠. GA는 진화과정의 부모로부터의 유전상속, 돌연변이, 자연선택 등을 모델합 니다. 여기서 자연선택이란 우수한 개체는 번식률이 높고 열등한 개체는 번식력이 낮다는 것을 뜻합니다. 물론 같은 종류, 또는 다른 종류의 개체 간의 상호경쟁등 많은 부분은 모델화하지 못했습니다. 이 GA 모델은 광역최적(global minimum)에 도달한다고 엄밀하게 수학적으로 증명되지 못한 약점을 안고있지만 실험적으로 최적치에 도달하는 것을 쉽게 관찰할 수가 있습니다. 실제로 이 모델을 전공한 사람이 (우리 실험실 사람) "신기하게도 수렴이 잘 된단말이야. 정말 놀랬어." 라고 하더군요. 이 모델은 진화론에서 힌트를 얻어 최적화 문제에 적용되고 있지만 역으로 진화론의 많은 것을 설명 또는 지원해줍니다. 설명의 편의를 위해서 부모로부터의 유전상속, 돌연변이, 자연선택을 진화의 조건이라고 부르겠습니다. 1. 진화의 조건을 만족하는 모든 과정은 최적화된다. 즉, 진화 조건을 만족하는 생물체는 환경에 최적화되는 방향으로 바뀐다. 초기 조건이 이미 최적이 아닌 이상 바뀔수밖에 없습니다. GA에서는 종분화는 모델화되지 못했기 때문에 이에 대해서는 아무런 시사를 못해줍니다. 다만 새로운 종이 생기기만하면 이 종은 최적 상태로 진화할 수 밖에 없습니다. 2. 국소 최소(local minimum)의 개념을 이용하면 "아메바나 빈대는 왜 진화를 안하는가"라는 질문에는 쉽게 대답할 수 있습니다. 3. GA 실험상 최적화가 완성되서 안정된 상태가 되면 모든 개체들은 국소 최소에만 있고 중간형태는 하나도 없는 현상이 나옵니다. 이 현상으로 "왜 유인원과 현대 인간의 중간 형태는 없나"라는 질문에 쉽게 대답할 수 있습니다. 만일 우수한 중간 형태가 없는 경우 오히려 중간 형태가 있는 것이 더 이상합니다. 4. GA에서 돌연변이 비율이 작은 경우 초기 조건에 따라서 수렴되는 장소가 다르게 됩니다. 이 현상으로 "인간이 가장 우수한 형태인가. 아니라면 그 형태는 왜 나타나지 않았는가"라는 질문에 대답할 수 있습니다. P.S. GA가 진화론을 결정적으로 뒷받침해주지는 못합니다. 예를 들어 "처음부터 국소 최적인 상태로 창조됐다" 이러면 GA는 할말이 없죠. 다만 국소 최적이 아닌 생물체는 국소최적 상태로 무조건 진화한다는 것은 말해줍니다.