Interaktivní evoluční výpočet - Interactive evolutionary computation

Interaktivní evoluční výpočet (IEC) nebo estetický výběr je obecný termín pro metody evoluční výpočet které využívají hodnocení člověka. Hodnocení člověka je obvykle nutné, když má formu fitness funkce není znám (například vizuální přitažlivost nebo přitažlivost; jako v Dawkins, 1986[1]) nebo výsledek optimalizace by měl odpovídat konkrétním preferencím uživatele (například chuť kávy nebo barevná sada uživatelského rozhraní).

Problémy s designem IEC

Počet hodnocení, která může IEC obdržet od jednoho lidského uživatele, je omezen únavou uživatele, kterou mnozí vědci označili za hlavní problém. Hodnocení člověka jsou navíc pomalá a nákladná ve srovnání s výpočtem fitness funkcí. Metody IEC pro jednoho uživatele by proto měly být navrženy tak, aby konvergovaly pomocí malého počtu hodnocení, což nutně znamená velmi malé populace. Výzkumníci navrhli několik metod pro urychlení konvergence, jako je interaktivní omezování evolučního vyhledávání (zásah uživatele) nebo přizpůsobení uživatelských preferencí pomocí konvexní funkce.[2] IEC rozhraní člověk-počítač by měl být pečlivě navržen tak, aby se snížila únava uživatele. Existují také důkazy, že přidání výpočetních agentů může úspěšně působit proti únavě uživatelů.[3]

Implementace IEC, které mohou současně přijímat hodnocení od mnoha uživatelů, však překonávají výše popsaná omezení. Příkladem tohoto přístupu je instalace interaktivního média pomocí Karl Sims který umožňuje přijímat preference od mnoha návštěvníků pomocí podlahových senzorů k vývoji atraktivních 3D animovaných forem. Některé z těchto víceuživatelských implementací IEC slouží například jako nástroje pro spolupráci HBGA.

Typy IEC

Metody IEC zahrnují interaktivní evoluční strategie,[4] interaktivní genetický algoritmus,[5][6] interaktivní genetické programování,[7][8][9] a lidský genetický algoritmus.,[10]

IGA

Interaktivní genetický algoritmus (IGA) je definován jako a genetický algoritmus který používá lidské hodnocení. Tyto algoritmy patří do obecnější kategorie interaktivního evolučního výpočtu. Hlavní aplikace těchto technik zahrnuje domény, kde je obtížné nebo nemožné navrhnout výpočetní fitness funkci, například vyvíjející se obrazy, hudba, různé umělecké vzory a formy, aby vyhovovaly estetickým preferencím uživatele. Interaktivní výpočetní metody mohou používat různé reprezentace, obě lineární (jako v tradičních genetické algoritmy ) a stromové (jako v genetické programování ).

Viz také

Reference

  1. ^ Dawkins, R. (1986). Slepý hodinář. Longman.
  2. ^ Takagi, H. (2001). „Interactive Evolutionary Computation: Fusion of the Capacities of EC Optimization and Human Evaluation“ (PDF). Sborník IEEE. 89 (9): 1275–1296. doi:10.1109/5.949485.
  3. ^ Kruse, J .; Connor, A.M. (2015). „Evoluční systémy pro více agentů pro generování složitých virtuálních světů“. Transakce podporované EAI týkající se kreativních technologií. 15 (5): 150099. arXiv:1604.05792. doi:10.4108 / eai.20-10-2015.150099.
  4. ^ Herdy, M. (1997), Evolutionary Optimization based on Subjective Selection - vyvíjející se směsi kávy. Sborník příspěvků z 5. evropského kongresu o inteligentních technikách a soft computingu (EUFIT’97); pp 2010-644.
  5. ^ * Caldwell, C. a Johnston, V.S. (1991), Tracking a Criminal Suspect through "Face-Space" with a Genetic Algorithm, in Proceedings of the Fourth International Conference on Genetic Algorithm, Morgan Kaufmann Publisher, pp.416-421, July 1991
  6. ^ Milani, A. (2004). „Online genetické algoritmy“ (PDF). International Journal of Information Theories and Applications: 20–28.
  7. ^ * Sims, K. (1991), Umělá evoluce pro počítačovou grafiku. Computer Graphics 25 (4), Siggraph '91 Proceedings, July 1991, pp.319-328.
  8. ^ Sims, K. (1991), Interaktivní vývoj dynamických systémů. První evropská konference o umělém životě, MIT Press
  9. ^ Unemi, T. (2000). SBART 2.4: nástroj IEC pro vytváření 2D obrazů, filmy a koláže, program workshopu z konference Genetická a evoluční výpočet 2000, Las Vegas, Nevada, 8. července 2000, s. 153
  10. ^ Kosorukoff, A. (2001). Lidský genetický algoritmus. Transakce IEEE na systémech, člověku a kybernetice. 5. 3464–3469. doi:10.1109 / ICSMC.2001.972056. ISBN  978-0-7803-7087-6.
  • Banzhaf, W. (1997), Interactive Evolution, Entry C2.9, in: Handbook of Evolutionary Computation, Oxford University Press, ISBN  978-0750308953

externí odkazy