Интерактивные эволюционные вычисления

Интерактивное эволюционное вычисление (IEC) или эстетический отбор — это общий термин для методов эволюционного вычисления , которые используют человеческую оценку. Обычно человеческая оценка необходима, когда форма функции приспособленности неизвестна (например, внешняя привлекательность или привлекательность; как у Докинза, 1986 [1] ) или результат оптимизации должен соответствовать определенным предпочтениям пользователя (например, вкус кофе или цветовая гамма пользовательского интерфейса).

Проблемы проектирования IEC

Количество оценок, которые IEC может получить от одного пользователя-человека, ограничено усталостью пользователя, что было отмечено многими исследователями как серьезная проблема. Кроме того, человеческие оценки медленны и дороги по сравнению с вычислением функции приспособленности. Следовательно, методы IEC для одного пользователя должны быть разработаны для сходимости с использованием небольшого количества оценок, что обязательно подразумевает очень малые популяции. Исследователи предложили несколько методов для ускорения сходимости, таких как интерактивный поиск ограничений эволюции (вмешательство пользователя) или подгонка предпочтений пользователя с использованием выпуклой функции . [2] Интерфейсы IEC человек-компьютер должны быть тщательно спроектированы, чтобы снизить усталость пользователя. Также есть доказательства того, что добавление вычислительных агентов может успешно противодействовать усталости пользователя. [3]

Однако реализации IEC, которые могут одновременно принимать оценки от многих пользователей, преодолевают описанные выше ограничения. Примером такого подхода является интерактивная медиа-инсталляция Карла Симса , которая позволяет принимать предпочтения от многих посетителей, используя датчики пола для разработки привлекательных анимированных 3D-форм. Некоторые из этих многопользовательских реализаций IEC служат инструментами совместной работы, например HBGA .

Типы МЭК

Методы IEC включают интерактивную эволюционную стратегию , [4] интерактивный генетический алгоритм, [5] [6] интерактивное генетическое программирование , [7] [8] [9] и генетический алгоритм на основе человека ., [10]

ИГА

Интерактивный генетический алгоритм (IGA) определяется как генетический алгоритм , который использует человеческую оценку. Эти алгоритмы относятся к более общей категории интерактивных эволюционных вычислений. Основное применение этих методов включает области, где трудно или невозможно разработать вычислительную функцию пригодности, например, развивающиеся изображения, музыка, различные художественные проекты и формы для соответствия эстетическим предпочтениям пользователя. [11] Методы интерактивных вычислений могут использовать различные представления, как линейные (как в традиционных генетических алгоритмах ), так и древовидные (как в генетическом программировании ).

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Докинз, Р. (1986). Слепой часовщик . Longman.
  2. ^ Такаги, Х. (2001). «Интерактивные эволюционные вычисления: слияние возможностей оптимизации EC и человеческой оценки» (PDF) . Труды IEEE . 89 (9): 1275– 1296. doi :10.1109/5.949485. hdl : 2324/1670053 .
  3. ^ Kruse, J.; Connor, AM (2015). «Мультиагентные эволюционные системы для генерации сложных виртуальных миров». EAI Endorsed Transactions on Creative Technologies . 15 (5): 150099. arXiv : 1604.05792 . doi : 10.4108/eai.20-10-2015.150099. S2CID  12670076.
  4. ^ Херди, М. (1997), Эволюционная оптимизация на основе субъективного отбора – эволюционирующие смеси кофе. Труды 5-го Европейского конгресса по интеллектуальным технологиям и мягким вычислениям (EUFIT'97); стр. 2010-644.
  5. ^ *Колдуэлл, К. и Джонстон, В.С. (1991), Отслеживание подозреваемого в совершении преступления через «пространство лиц» с помощью генетического алгоритма, в Трудах Четвертой международной конференции по генетическим алгоритмам, издательство Morgan Kaufmann, стр. 416-421, июль 1991 г.
  6. ^ Милани, А. (2004). "Онлайновые генетические алгоритмы" (PDF) . Международный журнал информационных теорий и приложений . 11 : 20–28 .
  7. ^ Симс, К. (1991). «Искусственная эволюция для компьютерной графики». Компьютерная графика . 25 (4): 319– 328. CiteSeerX 10.1.1.226.7450 . doi :10.1145/127719.122752. 
  8. ^ Симс, К. (1991), Интерактивная эволюция динамических систем. Первая европейская конференция по искусственной жизни, MIT Press
  9. ^ Унеми, Т. (2000). SBART 2.4: инструмент IEC для создания 2D-изображений, фильмы и коллажи, Труды программы семинара конференции по генетическим и эволюционным вычислениям 2000 года, Лас-Вегас, Невада, 8 июля 2000 г., стр. 153
  10. ^ Kosorukoff, A. (2001). "Human based genetic algorithm". Международная конференция IEEE 2001 по системам, человеку и кибернетике. E-Systems and e-Man for Cybernetics in Cyberspace (Cat.No.01CH37236) . Том 5. Труды IEEE по системам, человеку и кибернетике. стр.  3464– 3469. doi :10.1109/ICSMC.2001.972056. ISBN 978-0-7803-7087-6. S2CID  13839604.
  11. ^ хан, Шахроз; Гунпинар, Эркан; Сенер, Бакир (2019). "GenYacht: интерактивная генеративная система проектирования для автоматизированного проектирования корпуса яхты". Ocean Engineering . 191 : 106462. doi : 10.1016/j.oceaneng.2019.106462. S2CID  204150911.
  • Банцхаф, В. (1997), Интерактивная эволюция, запись C2.9, в: Справочник по эволюционным вычислениям, Oxford University Press, ISBN 978-0750308953 
  • "EndlessForms.com, Совместная интерактивная эволюция, позволяющая вам развивать 3D-объекты и печатать их на 3D-принтере". Архивировано из оригинала 2018-11-14 . Получено 2011-06-18 .
  • "Art by Evolution on the Web Interactive Art Generator". Архивировано из оригинала 2018-04-15 . Получено 2010-04-09 .
  • «Композитная система лица с использованием интерактивных генетических алгоритмов».
  • «Галапагосы Карла Симса».
  • «E-volver».
  • «SBART, программа для обработки 2D-изображений».
  • «GenJam (Генетический глушитель)».
  • «Эволюционная музыка».
  • "Поэзия Дарвина". Архивировано из оригинала 2006-04-12.
  • «Лаборатория Такаги в Университете Кюсю».
  • "Интерактивная задача с одним максимумом позволяет сравнить производительность интерактивных и человеческих генетических алгоритмов". Архивировано из оригинала 2011-07-09 . Получено 2006-12-03 ..
  • «Веб-страница, использующая интерактивные эволюционные вычисления с алгоритмом генеративного проектирования для создания 2D-изображений».
  • "Сервис Picbreeder, Совместная интерактивная эволюция, позволяющая ответвления от творений других пользователей, которые создают изображения, похожие на лица и космические корабли". Архивировано из оригинала 2011-07-25 . Получено 2007-08-02 .
  • «P2P IGA. Использование совместных сеансов IGA для планирования этажей и разработки документов».
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Интерактивные_эволюционные_вычисления&oldid=1244744230"