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Text File  |  1990-08-16  |  27KB  |  486 lines

  1.           CUMULATIVE SELECTION AS A MULTI-DISCIPLINE META-THEORY:
  2.                     AN ANALYSIS AND COMPUTER SIMULATION
  3.                           Michael E. Mills, Ph.D.
  4.                            Psychology Department
  5.                         Loyola Marymount University
  6.                            Los Angeles, CA 90045
  7.  
  8.  Copyright (c) 1989 Michael E. Mills, Ph.D.
  9.  
  10.  You are about to witness a computer simulation of  a  very  powerful  and
  11.  extremely important process: cumulative selection. Other than creation by
  12.  an intelligent being, it is the  only  known  natural  process  that  can
  13.  produce highly organized complexity from an initial state of disorder and
  14.  randomness.  Amazingly, this complex organization is built  up  gradually
  15.  and  blindly.   It  is  the  moving  force  that shapes and increases the
  16.  evolution of complexity of biological, behavioral and cultural phenomena.
  17.       In  this  tutorial  and  computer  demonstration  the   process   of
  18.  cumulative  selection  will  be  defined  and  described. It will then be
  19.  compared with a process with which it has  been  often  confused:  single
  20.  step selection.
  21.       The differences between single step  and  cumulative  selection  are
  22.  unclear  to  many  people.   However, the differences are truly profound.
  23.  Single step selection does not have the  capacity  to  produce  organized
  24.  complexity; only cumulative selection does.
  25.       Finally, we will  discuss  how  cumulative  selection  represents  a
  26.  fundamental "meta-theory" that transcends traditional academic discipline
  27.  boundaries. Via analogies, we'll see cumulative  selection  operating  in
  28.  biological  evolution,  behavioral  learning, the formulation of cultural
  29.  practices, scientific research, and even in the development of  your  own
  30.  ideas.
  31.  
  32.  THE GENESIS OF COMPLEXITY IN AN ENTROPYING UNIVERSE
  33.       Physicists  tell  us  that,  taken  as  a  whole,  the  universe  is
  34.  continuously  and  inexorably losing information and complexity.  This is
  35.  the second law  of  thermodynamics--a  process  called  'entropy.'   This
  36.  continually  increasing  disorder  started  moments  after 'big bang,' it
  37.  continues to this day, and it will continue  into  the  future.  The  end
  38.  result  will  be  a  universe that is almost completely void of order and
  39.  organization.  Molecules will no longer exist and even  atoms  will  have
  40.  broken  down into elementary particles and radiation--all complexity will
  41.  have been dissolved.
  42.       Fortunately for us, there is a counter-force to entropy also at work
  43.  in  the  universe.  Against this general backdrop of increasing disorder,
  44.  in perhaps a few extremely isolated corners in the universe (such as  the
  45.  Earth),   exist  biological  and  cultural  systems  that  are  gradually
  46.  increasing in complexity and organization.
  47.       This would appear to violate the second law of  thermodynamics.   In
  48.  fact  it  does  not.  By "extracting" order from the universe, cumulative
  49.  selection actually  increases  the  overall  amount  of  entropy  in  the
  50.  universe  as  a whole.  This is because cumulative selection is a process
  51.  that requires either an internal (biological) or external (environmental)
  52.  energy source for it to operate.
  53.      For example, let's say that you will expend 200 calories  to  analyze
  54.  and  store information the information presented in this tutorial in your
  55.  brain. After this tutorial, presumably your brain  will  have  become  an
  56.  even more highly ordered system--a reverse entropy process. To accomplish
  57.  this, you will have had to convert a form of highly ordered energy (food)
  58.  into  very  disordered  energy  (heat).  The resulting increased order of
  59.  your brain will have decreased the order in the food by a  factor  of  10
  60.  million  million million times the amount of the increase of the order of
  61.  your brain. By thinking about and  memorizing  the  information  in  this
  62.  tutorial, you are actually accelerating entropy!
  63.      But don't worry--there is a great deal of ordered energy left in  the
  64.  universe!  We won't run out for many billions of years (Hawking, 1988).
  65.  
  66.  A DEMONSTRATION OF SINGLE-STEP SELECTION
  67.       For this exercise, please close both of your hands into a fist, with
  68.  the  exception of your two index fingers, which are to be fully extended.
  69.  Now, position your two hands over the keyboard before you.   In a moment,
  70.  I  would  like you to close your eyes and randomly type out 28 letters on
  71.  the  keyboard.   You  will  alternate  tapping  with  each  finger,   and
  72.  reposition   each   finger  "randomly"  each  time.   The  computer  will
  73.  acknowledge each letter you type in with a short "beep." After  you  have
  74.  typed in 28 letters, I'll notify you with 3 rapid beeps on the computer's
  75.  speaker, at which time you can open your eyes again!  Ready?  As soon  as
  76.  you press return, start tapping out 28 letters, one letter at a time.
  77.  
  78.  @    THE TYPING 28 LETTERS RANDOMLY DEMO IS HERE.
  79.  
  80.  Answer: The number of attempts, or "generations,"  required  to  randomly
  81.  type the sentence 'methinks it is like a weasel' is very large.  In fact,
  82.  it is  unthinkably  large.   You  could  spend  the  rest  of  your  life
  83.  repeatedly  typing  random  series  of  28  letters and never produce the
  84.  sentence 'methinks it is like a weasel.'
  85.      Exactly what are the odds?   Let's  calculate  them.  The  chance  of
  86.  getting  the first letter, 'm', correct is 1 in 27 (the 26 letters of the
  87.  alphabet plus the 'space' character).   We have the same 1 in  27  chance
  88.  of  getting  any  of  the other letters in the correct position.  But the
  89.  chance of getting all the letters in the correct position,  at  the  same
  90.  time,  in  one try, is the probability of getting any one character (1 in
  91.  27) multiplied by the total  number  of  letters  in  the  sentence  (28,
  92.  including  the  spaces).   Twenty seven to the 28th power is a very large
  93.  number.  You have about  1  chance  in  10,000  million  million  million
  94.  million  million million of getting the entire phrase correct in one try.
  95.  How long do you think it would it take a monkey  randomly  pecking  at  a
  96.  typewriter to produce the entire works of Shakespeare?
  97.      First we need to know how many letters  there  are  in  the  complete
  98.  works  of  Shakespeare.  Well, on second thought, perhaps we'll save that
  99.  exercise for another day.
  100.  
  101.      The exercise you just performed is  an  example  of  what  is  called
  102.  "single  step  selection"--the probability of getting a series of letters
  103.  (or genes, or behaviors, or scientific ideas, or lottery  numbers,  etc.)
  104.  correct  in  one  random try. As you can see, the probably of single step
  105.  selection producing anything interesting, such as a meaningful  sentence,
  106.  is  pretty  close to nil.  The probability of it producing anything truly
  107.  complex, such as a living organism, is, to a mere mortal, as close to nil
  108.  as you can get.
  109.  
  110.       The  reason  that  single  step  selection  performs  so  poorly  in
  111.  producing  complex  things  is  that  no  information  is  passed between
  112.  generations. Without surviving information, each  generational  "attempt"
  113.  must start again entirely from scratch, without any "assistance" provided
  114.  by ancestors.
  115.  
  116.  CUMULATIVE SELECTION
  117.      In contrast, cumulative  selection  "breeds"  the  next  generation--
  118.  information  developed  so  far  about  the  "solution" to the problem is
  119.  passed on to the next generation.   The "problem" may be how to  guess  a
  120.  sentence  that I am thinking,  or it may be how a biological organism can
  121.  adapt to an environment.  The problem may also be to learn how to  behave
  122.  in  a  way  that  will  help you obtain what you find rewarding and avoid
  123.  stimuli that are punishing.
  124.      The next computer simulation is truly dramatic--because you will  see
  125.  actual  cumulative  selection  in the process of producing complexity (in
  126.  this case, cumulative selection will, by itself,  produce  the  sentence:
  127.  'methinks it is like a weasel').  The computer will repeatedly generate a
  128.  random series of 27 letters.  When a randomly generated letter happens to
  129.  be the correct letter in the correct position (given our target sentence)
  130.  it then is "selected"  and  passed  on  to  the  next  generation.   This
  131.  successive  inheritance  of "correct" letters will eventually produce the
  132.  target sentence.
  133.       While cumulative selection is progressively "finding  the  solution"
  134.  to  this  problem  by  repeated  breeding,  you will see that single step
  135.  selection is performing very poorly in comparison.
  136.  
  137.      Keep in mind that the computer is not preprogrammed  to  produce  the
  138.  target  sentence after a certain number of generations. Rather, with each
  139.  new generation, cumulative selection must work with the "raw material" of
  140.  each  random  series  of  27  letters  that are fed to it. It may take 20
  141.  generations or 220 generations before it the  sentence  'methinks  it  is
  142.  like  a  weasel' is produced--there is simply no way to predict.  So what
  143.  you are about to see is actual cumulative selection in progress. This  is
  144.  not just a simulation of cumulative selection, it is a real demonstration
  145.  of cumulative selection in action.
  146.  
  147.  
  148.  @ THE WEASEL2 (RAPID GENERATIONS) IS HERE
  149.  
  150.  
  151.      Wow!  Pretty fast!
  152.  
  153.      How did cumulative selection do it?
  154.      There  are  two  essential  processes  that  we  need  understand  to
  155.  comprehend   how   cumulative   selection  operates:   "replicators"  (or
  156.  "repeators") and "sieving" (or "selection").
  157.  
  158.   "REPEATORS" AND "REPLICATORS"
  159.       In the last demonstration, you noted that  a  number  of  successive
  160.  attempts, or "generations," were required to produce the target sentence.
  161.  Repeating a "sieving" process over and over many times is a  prerequisite
  162.  for  the  occurrence of cumulative selection.  Each successive generation
  163.  "breeds" the next generation, and that subsequent  generation  "inherits"
  164.  the results of the previous breeding.
  165.       The repetitions that are required for cumulative selection to  occur
  166.  in  the  biological  world  are  performed  by  "replicators."  These are
  167.  molecules that have the ability to replicate themselves, such as DNA.
  168.       Cumulative selection can also operate in  the  nonbiological  world,
  169.  via  a what might be termed a "repeator" process.  For example,  as noted
  170.  by Dawkins (1986), if you walk along a pebbly beach, you may notice  that
  171.  the  pebbles  and  rocks are not randomly distributed.  Rather, the rocks
  172.  are often clearly sorted into various lanes or rows.  As  you  walk  from
  173.  the  berm to the water, you often walk over several zones of rocks.  Each
  174.  zone is characterized by rocks of  a  particular  size.   The  "repeator"
  175.  process in this case has been the repeated action of the waves and tides.
  176.  The "sieving" or "selection" process has been the amount  of  force  that
  177.  the  waves apply to each rock.  Pebbles and rocks have been selected into
  178.  zones according to their size and weight.
  179.  
  180.  @    Show the illustration of the rock sieves
  181.  
  182.  SIEVING AND SELECTION
  183.       We can of think another situation wherein rocks  can  be  sorted  by
  184.  size  via  a cumulative selection process.  Imagine that we have a series
  185.  of 10 sieves, stacked  one  on  top  of  the  other.   They  are  stacked
  186.  according  to how fine each sieve is. Let's say that the sieve at the top
  187.  will catch rocks a foot across  or  wider;  anything  smaller  will  pass
  188.  through  it to the sieve below. The second sieve, a foot below the first,
  189.  is a slightly finer sieve, and so on.  The middle sieve might be a  chain
  190.  link fence; at the bottom the final sieve is a window screen.
  191.       We now put several shovel fulls of sand, gravel  and  rocks  into  a
  192.  wheel  barrel,  and  mix it up thoroughly.  Imagine that we then dump the
  193.  contents of the wheel barrel on the top sieve. What will happen?  We will
  194.  see order quickly emerge from disorder as the rocks, gravel and sand drop
  195.  down through the series of sieves.
  196.       When the dust settles, the rocks and gravel will be neatly sorted by
  197.  size.  The top sieve will have caught the largest rocks, the second sieve
  198.  the next largest rocks, and so on.  Each level  will  have  a  particular
  199.  size of rock or gravel. Order is derived from disorder.
  200.       Observing cumulative selection produce a target sentence by  feeding
  201.  in  random  letters  generated by a computer is interesting.  But how can
  202.  cumulative  selection  produce  such  immensely  complex   phenomena   as
  203.  organisms,  behavior,  and  culture   while operating without a goal, and
  204.  without intelligence?
  205.  
  206.  
  207.  @    Show gene sieves in the bottom window.
  208.  
  209.     Read the screen in the bottom window, then continue reading here.
  210.  
  211.  BIOLOGICAL EVOLUTION
  212.  
  213.      In biological evolution, each generation represents a sieve. What  is
  214.  being  sieved  are  not rocks, but genes.  The siever is not a chain link
  215.  fence, but "fitness" (reproductive  success).   Genes  that  promote  the
  216.  fitness  of  an  individual  make  it  through  the generational sieve of
  217.  biological evolution to the next generation.  Genes that do  not  promote
  218.  reproductive  success  of an organism are left behind.  In the gene pool,
  219.  genes that do a better job of  increasing  the  reproductive  success  of
  220.  their particular organism will come to dominate, while the less effective
  221.  genes are left behind in the "genetic dump heap."
  222.  
  223.       By analogy with our rock and gravel siever, imagine that  over  time
  224.  unfit  genes  swell  up  and get larger.  Of course, this really does not
  225.  happen, but this visual analogy will help illustrate the process of  gene
  226.  selection.   These  "large,"  unfit  genes  won't  make it down very many
  227.  generational sieves.
  228.  
  229.  A little earlier, we  saw  that  cumulative  selection  could  relatively
  230.  quickly  produce  order  out of randomness. Let's look at this again, but
  231.  this time we will slow things down a bit, so that we can see more clearly
  232.  what is happening.
  233.  
  234.  
  235.  @  CUMULATIVE SELECTION SLOW DEMO (@ must follow each screen)
  236.  
  237.  
  238.  
  239.  @
  240.  In the window below, we will compare cumulative and single step selection
  241.  generation by generation.  Here is what each of the headings mean:
  242.  CUMULATIVE SELECTION:
  243.   Random Mutation--> this is a computer generated series of
  244.          random letters "fed" to this generation.
  245.   Current (Bred) Generation-->  the current, "descendant"  generation
  246.          produced so far by the process of cumulative selection.
  247.  
  248.  @
  249.  SINGLE-STEP SELECTION:
  250.   Current (Random) Mutation--> this is a computer generated series
  251.    of letters "fed" to this generation of single step selection.
  252.    Remember, single step selection does not "inherit" any of the
  253.    correct letters from previous generations.
  254.   Best approximation so far--> although single step selection
  255.    does not retain its closest approximation to the target, we'll
  256.    save the best approximation here just for comparison.
  257.  
  258.  @
  259.  
  260.  @
  261.  CUMULATIVE SELECTION IN BIOLOGICAL EVOLUTION
  262.  
  263.  To understand how cumulative selection operates in biological  evolution,
  264.  imagine  that  a series of randomly generated letters represent a genetic
  265.  code.  For our demonstration, let's say that most any  randomly  produced
  266.  series  of 28 letters actually do produce a viable organism of some type.
  267.  However, although viable,  such organisms are far from  well  adapted  to
  268.  their environment.
  269.  
  270.  @
  271.  In fact, they may die out relatively soon if the environment  changes  or
  272.  they  meet  some  hardship.   In  order  to  be  "best"  adapted  to this
  273.  hypothetical environment, an organism must have a genetic code that (just
  274.  happens!) to spell out the sentence:
  275.      "methinks it is like a weasel"
  276.  
  277.  @
  278.  
  279.  @
  280.  By imagining that  the  randomly  generated  letters  below  represent  a
  281.  genetic code, we can see how, every so often, that genetic code is slowly
  282.  improving to produce an organism  progressively  better  adapted  to  its
  283.  environment.
  284.  
  285.  @
  286.  The random fluctuations in the letters each generation represent  genetic
  287.  mutations.   As  you can see, the vast majority of these mutations do not
  288.  improve the fitness (reproductive success) of the organism.   These  non-
  289.  adaptive  genetic  mutations do not make it to the next generation.  They
  290.  are discarded.   They may have helped some other organism in a  different
  291.  environment, but not this one.
  292.  
  293.  @
  294.  The "sieve" in this process of biological evolution is natural selection.
  295.  Genes  that  make  it through the generational sieve of natural selection
  296.  are genes that improve the reproductive success of  its  host  "vehicle."
  297.  Organisms  are  vehicles  for  genes in the sense that they are temporary
  298.  "throw away" shells for them.   Organisms protect genes  from  a  hostile
  299.  environment,   and  from  other  organismic vehicles created by competing
  300.  genes.  (By the way, these competing organisms can  indeed  compete  very
  301.  nastily--some  have  evolved  elaborate fighting weapons, such as incisor
  302.  teeth and claws.)
  303.  
  304.  @
  305.  
  306.  @
  307.  The primary "task" of organisms, and  the  biological  reason  for  their
  308.  existence,   is  to  copy  genes.   Of  course,  genes  don't  "want"  to
  309.  reproduce--the process of natural selection simply makes it  appear  that
  310.  way  since  only  those  genes  that promote reproductive success in fact
  311.  survive.  And, as they say, nothing succeeds like success!
  312.  
  313.  @
  314.  What is cumulative selection accumulating?  Information!  DNA is simply a
  315.  repository  of  information, developed over an unthinkingably long period
  316.  of time (about 3 to 4 billion years), about how to  produce  an  organism
  317.  that can facilitate survival and reproduction in a sometimes changing and
  318.  progressively more competitive environment.
  319.  
  320.  @
  321.  CUMULATIVE SELECTION IN BEHAVIORAL LEARNING.
  322.  
  323.  We can  also  see  cumulative  selection  operating  in  the  ontological
  324.  (individual)  behavioral  development  of  an organism. To understand how
  325.  cumulative selection operates in behavioral evolution, imagine that  each
  326.  of  the  randomly  generated  letters represents a behavior.  Suppose you
  327.  worked as a dolphin trainer at Sea World. A new, untrained dolphin  might
  328.  display a variety of "random" behaviors. Your task, as the trainer, is to
  329.  wait for the behavior you want repeated to appear.   When  it  does,  you
  330.  reward the dolphin with a fish.
  331.  
  332.  @
  333.  
  334.  @
  335.  Rewarded behavior is more likely to appear again.   You  are  "selecting"
  336.  the  behavior of the dolphin through contingent positive reinforcement. A
  337.  behavioral trainer in this sense might be called a "Behavioral  Selector"
  338.  or  "Behavioral Siever."   Suppose  you wanted the dolphin to swim around
  339.  the tank, jump through a hoop, and fetch a life ring.  Let's say that the
  340.  letter  'm'  represents  the  behavior  of  swimming around the tank in a
  341.  particular direction.
  342.  
  343.  @
  344.  You guessed, it: the letter 'e' represents jumping through a hoop, and so
  345.  on.   We  can  imagine  that  the sentence 'methinks it is like a weasel'
  346.  represents a chained series of discrete behaviors. The "repeator" process
  347.  in  this case are the number of learning trials (analogous to generations
  348.  in  biological  evolution).   Analogous  to   reproductive   success   is
  349.  behavioral  success  (getting  the  fish  for  a  correct, or 'adaptive,'
  350.  behavior).  As the trainer, you are like Mother Nature! You are doing the
  351.  selecting!
  352.  
  353.  @
  354.  In this  process  of  cumulative  behavioral  evolution,  what  is  being
  355.  accumulated?  Again, it is information.  The information this time is not
  356.  about how to produce a biological vehicle well adapted  to  a  particular
  357.  environment;  rather it is how to behaviorally adapt to an environment to
  358.  obtain positive reinforcement.  The  repository  of  information  is  not
  359.  DNA--it  is in the neurons of the dolphin's brain.  The cumulative memory
  360.  of positive reinforcement (and punishment)  is  basically  what  we  call
  361.  learning.
  362.  
  363.  @
  364.  
  365.  @
  366.  There  is  an  interesting  parallel  between  biological  evolution  and
  367.  behavioral  evolution.    Life  (reproductive  success)  and death are to
  368.  biological  evolution  what   positive   reinforcement   (pleasure)   and
  369.  punishment  (pain)  are  to  behavioral  evolution.   Both  are part of a
  370.  "sieving" process.  Life and death sieve genes; pleasure and  pain  sieve
  371.  behaviors.   Both  add  to a store of information about how to adapt to a
  372.  particular environment, either  biologically  in  phylogenetic  (species)
  373.  time, or behaviorally in ontological (an individual's lifetime) time.
  374.  
  375.  @
  376.  We can use  an  analogy  to  help  understand  the  relationship  between
  377.  phylogenetic  and  ontological adaption.  A sensitive radio, telescope or
  378.  microscope may have separate controls for 'gross' and 'fine' tuning.   We
  379.  can  think of the phylogenetic evolution of behavioral predispositions as
  380.  analogous to a  "gross-tuning"  device,  and  the  learning  of  specific
  381.  behaviors  by  a  particular  individual  during his or her lifetime as a
  382.  "fine-tuning" device.
  383.       For example, the biological predisposition humans have  to  learn  a
  384.  language  was  produced  by  successive  sieving of genes in phylogenetic
  385.  time. However, the specific language(s) that an individual learns  during
  386.  his  or her lifetime is the result of the successive sieving of behaviors
  387.  in  ontological  time.  Phylogenetic   "gross   tuning"   of   behavioral
  388.  predispositions  and  instincts  help  a  specie to adapt to a particular
  389.  ecological niche.  Ontological "fine tuning" of these behaviors  via  the
  390.  sieving  process  of learning further helps an individual to adapt to the
  391.  demands of his or  her  specific  physical,  interpersonal  and  cultural
  392.  environment.   Additional  ontological  "fine tuning" of these behavioral
  393.  predispositions
  394.  
  395.  @
  396.  
  397.  @
  398.  However, during the ontological development of an  organism,  this  gross
  399.  behavioral  predisposition may be "fine tuned" by a particular organism's
  400.  specific learning  history.  Life  and  death  produce  gross  behavioral
  401.  (predisposition)  tuning.   Pleasure  and  pain  are the ontological fine
  402.  tuning  devices  to  help  an  organism  further  adapt  to  a   specific
  403.  environment.
  404.  
  405.  @
  406.  
  407.  @
  408.  LANGUAGE: THE GENESIS OF CULTURE
  409.      Many researchers suggest  that  perhaps  the  only  really  important
  410.  distinction  between  humans  and the higher primates is that humans have
  411.  the ability to  communicate  symbolically  via  a  spoken  (and  written)
  412.  language.  The evolution of language is an evolutionary quantum leap. The
  413.  reason that language, particularly written language, is so  important  is
  414.  that  it allows for something entirely new to be sieved over generations:
  415.  ideas.  The cumulative  selection  of  ideas  over  generations  produces
  416.  culture.
  417.       Humans without language or culture  are  indeed  "barbaric  savages"
  418.  and  behave  not  too  unlike  other primates.  Imagine a group of modern
  419.  humans that had somehow been stripped of their language and culture,  and
  420.  were  placed  on  a remote island, totally isolated from civilization. It
  421.  would  take  many  generations  for  "higher"  human  characteristics  to
  422.  reappear.    These "higher" human characteristics of language and culture
  423.  would appear very gradually, via a long process  of  cultural  cumulative
  424.  selection.
  425.       To bring home this point, look around you.  The computer you are now
  426.  using,  the car you drive, the stereo you listen to -- did you invent any
  427.  of these things?  Of course not.  The vast majority of what you know, and
  428.  the technology you use, you did not discover.   Good ideas and inventions
  429.  were handed  down  to  you  by  previous  generations--a  result  of  the
  430.  cumulative  selection  of  ideas.   You just happen to be one of the very
  431.  lucky few to have been born fairly recently  to  take  advantage  of  the
  432.  cumulative selection of these ideas.  We owe a heavy debt of gratitude to
  433.  the good ideas of many dead people that have been handed  (or,  "seived")
  434.  down to us.
  435.  
  436.  @
  437.  CUMULATIVE SELECTION IN SCIENCE
  438.  
  439.  Science, in particular, relies  on  cumulative  selection.   Without  it,
  440.  scientific progress would come to a halt.  Both science and evolution: a)
  441.  perform experiments, and b) pass the results of those experiments  on  to
  442.  succeeding  generations  in  an  ever  accumulating fashion. For example,
  443.  scientists  perform  experiments  and  communicate  their  findings  (via
  444.  journal  articles  and  books)  to  the  next generation of scientists to
  445.  inherit and build on.
  446.      In fact, the scientific method is simply a  recipe  for  accelerating
  447.  the cumulative selection of ideas of a culture.
  448.  
  449.  @
  450.  Ideas and theories that  do  not  explain  observed  phenomena  well  are
  451.  discarded.  "Mutant"  theories  are  developed,  a  few  of which will be
  452.  "adaptive" (explain  the  data  more  parsimoniously).  Those  ideas  and
  453.  theories  are  retained.   Both  evolution  and  science are the ultimate
  454.  pragmatists: they only keep "what works" and pass that information on  as
  455.  the starting point for the next generation.
  456.  
  457.  @
  458.  IS A LOTTERY CUMULATIVE SELECTION OR SINGLE STEP SELECTION?
  459.  
  460.  To play the California State Lottery "6-49" game you select  six  numbers
  461.  (each  of  which  may  range  from  1 - 49).  To win, the six numbers you
  462.  select must match the six  numbers  randomly  generated  by  the  lottery
  463.  machine.   What is the probability that you would correctly guess all six
  464.  numbers? Unlike our 'methinks it is like a weasel" example, at least  the
  465.  six numbers don't have to be in a particular order--they must only be the
  466.  correct six numbers.
  467.  
  468.  @
  469.  Even so, the odds of winning are astronomical.  But suppose that the same
  470.  set  of winning numbers was retained from week to week.  And suppose that
  471.  each week you were allowed to keep any "correct" number you had  selected
  472.  that  week  for the next drawing.   For example, if this week you got one
  473.  number correct, you could keep it for next week and select  only  5  more
  474.  numbers (since you already have one correct).
  475.  
  476.  @
  477.  How long would it take before you got all six numbers correct?  Not long.
  478.  Now you know why a lottery is a always single step selection.
  479.  
  480.  (But if you know of lottery that allows for the cumulative  selection  of
  481.  numbers, please let me know!)
  482.  
  483.  @
  484.  Let's watch the process of cumulative selection occur below.
  485.  (Press Cntrl-C if you want to exit this part of the program.)
  486.