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Fuzzy Populations



Schaefer, J.A. & Wilson, C.C. 2002. The fuzzy structure of populations.
_Canadian Journal of Zoology -- Revue de Canadienne du Zoologique_ 80
(12): 2235-2241.

"Abstract: The human perception of biological organization has profound
implications for the study, management, and conservation of living things.
Traditional methods of classification, which imply all-or-nothing group
membership, are inconsistent with the modern synthesis, which stresses
variability and unique individuals. We propose that fuzzy classification,
which allows fractional membership in multiple clusters, can more
realistically denote many forms of biological organization, such as
populations. We used fuzzy clustering to depict the ambiguous structure of
a migratory caribou (Rangifer tarandus) herd, based on affinities in space
use, and walleye (Stizostedion vitreum) stocks, based on genetic
dissimilarities among multilocus genotypes. In both cases, fuzzy
memberships conveyed the degree of uncertainty of belonging while
resolving cluster memberships for unambiguous and problematic individuals.
Vagueness implies that borderline group identity cannot be remedied with
more resolving power. Fuzzy classification is more in tune with the
empirical and philosophical foundations of our discipline and can
reconcile our need to classify with an inherently vague biological world.

Résumé : La perception humaine de l'organisation biologique a
d'importantes répercussions sur l'étude, la gestion et la conservation des
êtres vivants. Les méthodes de classification traditionnelles, qui exigent
le placement dans un groupe sur une base de tout ou rien, sont
incompatibles avec la synthèse moderne qui valorise la variabilité et les
individus marginaux. Nous croyons que la classification floue, qui permet
l'appartenance fractionnelle à plusieurs regroupements, peut décrire de
façon plus réaliste bon nombre de formes d'organisation biologique, telles
que les populations. Nous utilisons un regroupement flou pour décrire la
structure ambiguë d'un troupeau de caribous (Rangifer tarandus) migrateurs
d'après leurs affinités dans l'utilisation de l'espace, ainsi que de
stocks de dorés (Stizostedion vitreum) d'après la dissimilarité de leurs
génotypes à de nombreux locus. Dans les deux cas, l'appartenance floue met
en lumière le degré d'incertitude relié à l'appartenance, tout en
réussissant à classer aussi bien les individus qui ne présentent pas
d'ambiguïté et ceux qui posent des problèmes. Le caractère vague de la
méthode a pour conséquence que les limites de l'identité de chacun des
regroupements ne peuvent être définies plus précisément. La classification
floue correspond mieux aux fondements empiriques et philosophiques de la
biologie et permet de concilier notre besoin de classifier et le monde
biologique qui est fondamentalement vague.

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Jaime A. Headden

  Little steps are often the hardest to take.  We are too used to making leaps 
in the face of adversity, that a simple skip is so hard to do.  We should all 
learn to walk soft, walk small, see the world around us rather than zoom by it.

"Innocent, unbiased observation is a myth." --- P.B. Medawar (1969)

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