Интерактивные эволюционные вычисления

Интерактивные эволюционные вычисления (IEC) или эстетический отбор — это общий термин для методов эволюционных вычислений , использующих человеческую оценку. Обычно оценка человека необходима, когда форма функции приспособленности неизвестна (например, внешняя привлекательность или привлекательность; как у Докинза, 1986). ^[1]) или результат оптимизации должен соответствовать конкретному предпочтению пользователя (например, вкусу кофе или цветовому набору пользовательского интерфейса).

Проблемы проектирования МЭК

Количество оценок, которые IEC может получить от одного пользователя-человека, ограничено усталостью пользователя, которую многие исследователи считают серьезной проблемой. Кроме того, человеческие оценки медленны и дороги по сравнению с вычислением функции приспособленности. Следовательно, методы IEC для одного пользователя должны быть разработаны так, чтобы сходиться с использованием небольшого количества оценок, что обязательно подразумевает очень небольшую совокупность. Исследователи предложили несколько методов для ускорения конвергенции, таких как интерактивное ограничение эволюционного поиска (вмешательство пользователя) или подбор предпочтений пользователя с помощью выпуклой функции . ^[2] МЭК Человеко-компьютерные интерфейсы должны быть тщательно спроектированы, чтобы снизить утомляемость пользователя. Есть также свидетельства того, что добавление вычислительных агентов может успешно противодействовать усталости пользователей. ^[3]

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

Типы МЭК

Методы IEC включают стратегию интерактивной эволюции , ^[4] интерактивный генетический алгоритм, ^[5]^[6] интерактивное генетическое программирование , ^[7]^[8]^[9] и генетический алгоритм, основанный на человеке ., ^[10]

КАЖДЫЙ

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 рисунков и форм в соответствии с эстетическими предпочтениями пользователя. ^[11] Методы интерактивных вычислений могут использовать разные представления, как линейные (как в традиционных генетических алгоритмах ), так и древовидные (как в генетическом программировании ).

См. также

Ссылки

^ Докинз, Р. (1986). Слепой часовщик . Лонгман.
^ Такаги, Х. (2001). «Интерактивные эволюционные вычисления: сочетание возможностей оптимизации ЕС и человеческой оценки» (PDF) . Труды IEEE . 89 (9): 1275–1296. дои : 10.1109/5.949485 . hdl : 2324/1670053 .
^ Крузе, Дж.; Коннор, AM (2015). «Многоагентные эволюционные системы для генерации сложных виртуальных миров». Одобренные EAI транзакции по творческим технологиям . 15 (5): 150099. arXiv : 1604.05792 . дои : 10.4108/eai.20-10-2015.150099 . S2CID 12670076 .
^ Херди, М. (1997), Эволюционная оптимизация, основанная на субъективном отборе - развитие смесей кофе. Материалы 5-го Европейского конгресса по интеллектуальным технологиям и мягким вычислениям (EUFIT'97); стр. 2010-644.
^ * Колдуэлл, К. и Джонстон, В.С. (1991), Отслеживание подозреваемого в совершении преступления через «лицевое пространство» с помощью генетического алгоритма, в материалах Четвертой международной конференции по генетическим алгоритмам, Morgan Kaufmann Publisher, стр. 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 . дои : 10.1145/127719.122752 .
^ Симс, К. (1991), Интерактивная эволюция динамических систем. Первая европейская конференция по искусственной жизни, MIT Press
^ Унеми, Т. (2000). SBART 2.4: инструмент IEC для создания 2D-изображений, Фильмы и коллажи, Программа семинара конференции по генетическим и эволюционным вычислениям 2000 г., Лас-Вегас, Невада, 8 июля 2000 г., стр.153
^ Косоруков, А. (2001). «Человеческий генетический алгоритм». 2001 Международная конференция IEEE по системам, человеку и кибернетике. Электронные системы и электронный человек для кибернетики в киберпространстве (Кат.№01CH37236) . Том. 5. Транзакции IEEE по системам, человеку и кибернетике. стр. 3464–3469. дои : 10.1109/ICSMC.2001.972056 . ISBN 978-0-7803-7087-6 . S2CID 13839604 .
^ хан, Шахроз; Гунпинар, Эркан; Шенер, Бакир (2019). «GenYacht: интерактивная система генеративного проектирования для компьютерного проектирования корпусов яхт» . Океанская инженерия . 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

Внешние ссылки

«EndlessForms.com, совместная интерактивная эволюция, позволяющая создавать 3D-объекты и распечатывать их в 3D» . Архивировано из оригинала 14 ноября 2018 г. Проверено 18 июня 2011 г.
«Искусство от Evolution в интерактивном веб-генераторе произведений искусства» .
«Композитная система лица с использованием интерактивных генетических алгоритмов» .
«Галапагосские острова Карла Симса» .
«Е-волвер» .
«SBART, программа для развития 2D-изображений» .
«GenJam (Генетический глушитель)» .
«Эволюционная музыка» .
«Поэзия Дарвина» . Архивировано из оригинала 12 апреля 2006 г.
«Лаборатория Такаги в Университете Кюсю» .
«Интерактивная одномаксная задача позволяет сравнивать производительность интерактивных и человеческих генетических алгоритмов» . Архивировано из оригинала 9 июля 2011 г. Проверено 3 декабря 2006 г. .
«Веб-страница, которая использует интерактивные эволюционные вычисления с алгоритмом генеративного проектирования для создания 2D-изображений» .
«Сервис Picbreeder, совместная интерактивная эволюция, позволяющая использовать творения других пользователей, создавая изображения, такие как лица и космические корабли» . Архивировано из оригинала 25 июля 2011 г. Проверено 2 августа 2007 г.
«Peer to Peer IGA. Использование совместных сеансов IGA для планирования помещений и оформления документов» .

[1] Докинз, Р. (1986). Слепой часовщик . Лонгман.

[2] Такаги, Х. (2001). «Интерактивные эволюционные вычисления: сочетание возможностей оптимизации ЕС и человеческой оценки» (PDF) . Труды IEEE . 89 (9): 1275–1296. дои : 10.1109/5.949485 . hdl : 2324/1670053 .

[3] Крузе, Дж.; Коннор, AM (2015). «Многоагентные эволюционные системы для генерации сложных виртуальных миров». Одобренные EAI транзакции по творческим технологиям . 15 (5): 150099. arXiv : 1604.05792 . дои : 10.4108/eai.20-10-2015.150099 . S2CID 12670076 .

[4] Херди, М. (1997), Эволюционная оптимизация, основанная на субъективном отборе - развитие смесей кофе. Материалы 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 «лицевое пространство» с помощью генетического алгоритма, в материалах Четвертой международной конференции по генетическим алгоритмам, Morgan Kaufmann Publisher, стр. 416-421, июль 1991 г.

[6] Милани, А. (2004). «Онлайн-генетические алгоритмы» (PDF) . Международный журнал информационных теорий и приложений . 11 :20–28.

[7] Симс, К. (1991). «Искусственная эволюция компьютерной графики». Компьютерная графика . 25 (4): 319–328. CiteSeerX 10.1.1.226.7450 . дои : 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, Программа семинара конференции по генетическим и эволюционным вычислениям 2000 г., Лас-Вегас, Невада, 8 июля 2000 г., стр.153

[10] Косоруков, А. (2001). «Человеческий генетический алгоритм». 2001 Международная конференция IEEE по системам, человеку и кибернетике. Электронные системы и электронный человек для кибернетики в киберпространстве (Кат.№01CH37236) . Том. 5. Транзакции IEEE по системам, человеку и кибернетике. стр. 3464–3469. дои : 10.1109/ICSMC.2001.972056 . ISBN 978-0-7803-7087-6 . S2CID 13839604 .

[11] хан, Шахроз; Гунпинар, Эркан; Шенер, Бакир (2019). «GenYacht: интерактивная система генеративного проектирования для компьютерного проектирования корпусов яхт» . Океанская инженерия . 191 : 106462. doi : 10.1016/j.oceaneng.2019.106462 . S2CID 204150911 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

v т и Эволюционные вычисления
Основные темы	Эволюционный алгоритм Эволюционный анализ данных Эволюционная мультимодальная оптимизация Человеческие эволюционные вычисления Интерактивные эволюционные вычисления
Алгоритмы	Алгоритм клеточной эволюции Стратегия эволюции адаптации ковариационной матрицы (CMA-ES) Культурный алгоритм Дифференциальная эволюция Эволюционное программирование Генетический алгоритм Генетическое программирование Программирование экспрессии генов Стратегия эволюции Стратегия естественной эволюции Нейроэволюция Система классификаторов обучения
Связанные методы	Роевой интеллект Оптимизация колонии муравьев Алгоритм пчел Поиск кукушки Оптимизация роя частиц Оптимизация бактериальных колоний
Метаэвристические методы	Алгоритм Светлячка Поиск гармонии Гауссова адаптация Меметический алгоритм
Связанные темы	Искусственное развитие Искусственный интеллект Искусственная жизнь Цифровой организм Эволюционная робототехника Фитнес-функция Фитнес-ландшафт Приближение фитнеса Генетические операторы Интерактивные эволюционные вычисления Никаких бесплатных обедов в поиске и оптимизации Машинное обучение Брачный пул Синтез программы
Журналы	Эволюционные вычисления (журнал)