Интерактивные эволюционные вычисления (IEC) или эстетический отбор - это общий термин для методов эволюционных вычислений , использующих человеческую оценку. Обычно человеческая оценка необходима, когда форма фитнес-функции неизвестна (например, внешняя привлекательность или привлекательность; как в Докинз, 1986 [1] ) или результат оптимизации должен соответствовать конкретным предпочтениям пользователя (например, вкус кофе или набор цветов пользовательского интерфейса).
Проблемы проектирования IEC
Количество оценок, которые IEC может получить от одного человека-пользователя, ограничено утомляемостью пользователя, о чем многие исследователи сообщали как о серьезной проблеме. Кроме того, человеческие оценки медленны и дороги по сравнению с вычислением функции приспособленности. Следовательно, однопользовательские методы IEC должны быть спроектированы таким образом, чтобы сойтись с использованием небольшого количества оценок, что обязательно подразумевает очень малые совокупности. Исследователи предложили несколько методов для ускорения конвергенции, например интерактивное ограничение эволюционного поиска (вмешательство пользователя) или подгонка пользовательских предпочтений с помощью выпуклой функции . [2] Интерфейсы "человек-компьютер" IEC должны быть тщательно спроектированы, чтобы снизить утомляемость пользователя. Также есть свидетельства того, что добавление вычислительных агентов может успешно противодействовать утомлению пользователя. [3]
Однако реализации IEC, которые могут одновременно принимать оценки от многих пользователей, преодолевают ограничения, описанные выше. Примером такого подхода является интерактивная медиаинсталляция Карла Симса, которая позволяет принимать предпочтения многих посетителей, используя датчики пола для создания привлекательных трехмерных анимированных форм. Некоторые из этих многопользовательских реализаций IEC служат в качестве инструментов для совместной работы, например HBGA .
Типы IEC
Методы IEC включают в себя стратегию интерактивной эволюции , [4] интерактивный генетический алгоритм, [5] [6] интерактивное генетическое программирование , [7] [8] [9] и генетический алгоритм , основанный на человеке ., [10]
IGA
Интерактивный генетический алгоритм (IGA) определяется как генетический алгоритм , использующий человеческую оценку. Эти алгоритмы относятся к более общей категории интерактивных эволюционных вычислений. Основное применение этих методов включает области, в которых сложно или невозможно разработать функцию вычислительной пригодности, например, развитие изображений, музыки, различных художественных дизайнов и форм в соответствии с эстетическими предпочтениями пользователя. [11] Интерактивные методы вычислений могут использовать различные представления, как линейные (как в традиционных генетических алгоритмах ), так и древовидные (как в генетическом программировании ).
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Докинз, Р. (1986). Слепой часовщик . Лонгман.
- ^ Такаги, Х. (2001). «Интерактивные эволюционные вычисления: сочетание возможностей оптимизации EC и оценки человека» (PDF) . Труды IEEE . 89 (9): 1275–1296. DOI : 10.1109 / 5.949485 . hdl : 2324/1670053 .
- ^ Kruse, J .; Коннор, AM (2015). «Многоагентные эволюционные системы для генерации сложных виртуальных миров». Сделки, одобренные EAI в отношении Creative Technologies . 15 (5): 150099. arXiv : 1604.05792 . DOI : 10.4108 / eai.20-10-2015.150099 . S2CID 12670076 .
- ^ Херди, М. (1997), Эволюционная оптимизация на основе субъективного отбора - эволюция смесей кофе. Труды 5-го Европейского конгресса по интеллектуальным методам и программным вычислениям (EUFIT'97); С. 2010-644.
- ^ * Caldwell, C. и Johnston, VS (1991), Отслеживание подозреваемого в преступлении через «пространство лица» с помощью генетического алгоритма, в Proceedings of the Fourth International Conference on Genetic Algorithm, Morgan Kaufmann Publisher, pp. 416-421, Июль 1991 г.
- ^ Милани, А. (2004). «Онлайн-генетические алгоритмы» (PDF) . Международный журнал информационных теорий и приложений . 11 : 20–28.
- ^ Симс, К. (1991). «Искусственная эволюция компьютерной графики» . Компьютерная графика . 25 (4): 319–328. CiteSeerX 10.1.1.226.7450 . DOI : 10.1145 / 127719.122752 .
- ^ Симс, К. (1991), Интерактивная эволюция динамических систем. Первая европейская конференция по искусственной жизни, MIT Press
- ^ Unemi, Т. (2000). SBART 2.4: инструмент IEC для создания 2D-изображений, фильмов и коллажей, Proceedings of 2000 Genetic and Evolutionary Computational Conference, программа семинара, Лас-Вегас, Невада, 8 июля 2000 г., стр.153
- ^ Косорукофф, А. (2001). «Генетический алгоритм, основанный на человеке». Человеческий генетический алгоритм . IEEE Transactions по системам, человеку и кибернетике . 5 . С. 3464–3469. DOI : 10.1109 / ICSMC.2001.972056 . ISBN 978-0-7803-7087-6. S2CID 13839604 .
- ^ хан, Шахроз; Гунпинар, Эркан; Сенер, Бакир (2019). «GenYacht: интерактивная система генеративного проектирования для автоматизированного проектирования корпуса яхты» . Океанская инженерия . 191 : 106462. DOI : 10.1016 / j.oceaneng.2019.106462 .
- Banzhaf, W. (1997), Interactive Evolution, Entry C2.9, in: Handbook of Evolutionary Computing, Oxford University Press, ISBN 978-0750308953
Внешние ссылки
- «EndlessForms.com, Совместная интерактивная эволюция, позволяющая вам развивать 3D-объекты и печатать их в 3D» .
- «Искусство эволюции в интерактивном веб-генераторе произведений искусства» .
- «Композитная система лица с использованием интерактивных генетических алгоритмов» .
- «Галапагосы Карла Симса» .
- "E-volver" .
- «SBART, программа для создания 2D-изображений» .
- "GenJam (Генетический глушитель)" .
- «Эволюционная музыка» .
- «Поэзия Дарвина» . Архивировано из оригинала на 2006-04-12.
- «Лаборатория Такаги в университете Кюсю» .
- «Интерактивная задача one-max позволяет сравнить производительность интерактивных и человеческих генетических алгоритмов» . Архивировано из оригинала на 2011-07-09 . Проверено 3 декабря 2006 ..
- «Веб-страница, которая использует интерактивные эволюционные вычисления с алгоритмом генеративного дизайна для создания 2-мерных изображений» .
- «Служба Picbreeder, совместная интерактивная эволюция, позволяющая разветвляться от творений других пользователей, которые создают изображения, такие как лица и космические корабли» .
- «Одноранговый IGA Использование совместных сессий IGA для планирования этажа и дизайна документов» .