Автоконструктивная эволюция

Автоконструктивная эволюция — это процесс, в котором сущности, претерпевающие эволюционные изменения, сами несут ответственность за создание своего собственного потомства и, следовательно, за аспекты самого эволюционного процесса. Поскольку биологическая эволюция всегда является автоконструктивной, этот термин в основном встречается в эволюционных вычислениях , чтобы отличить искусственного типа жизни системы от обычных генетических алгоритмов , в которых ГА выполняет репликацию искусственно. ^[1]^[2]^[3]^[4]^[5] Термин был придуман Ли Спектором. ^[6]^[7]^[8]^[9]^[10]

Важность автоконструктивной эволюции

Автоконструктивная эволюция — хорошая платформа для ответа на теоретические вопросы об эволюции эволюционности . Предварительные данные свидетельствуют о том, что способ генерации потомства существенно меняется в ходе эволюции. ^[11] Изучая эти закономерности, мы можем начать понимать, как развивающиеся системы организуются для более быстрого развития. В конечном итоге такое понимание могло бы позволить нам улучшить нашу способность решать проблемы с помощью эволюционных вычислений .

Эта повышенная способность к развитию процесса самовоспроизведения также считается важной для воссоздания открытого эволюционного процесса, наблюдаемого на Земле. ^[12]

Примеры автоконструктивной эволюции

Земля и жизнь

Относительно простая форма автоконструкции встречается в таких системах, как Tierra и Avida . В этих системах программы копируют себя, выделяя место в памяти для своих потомков, а затем перебирая все инструкции в своем геноме и копируя каждую в вновь выделенное пространство. ^[13] Это автоконструкция, при которой программы отвечают за определение того, какой код окажется в потомке. Программы чаще всего создают точные копии самих себя, причем изменения вносятся исключительно в результате мутаций. Однако в принципе программы могут создавать широкий спектр возможных потомков, лишь копируя подмножество их геномов.

ПушГП

PushGP — это система генетического программирования , которая разрабатывает код, написанный на языке Push. ^[8] Push — это стековой язык, предназначенный для простого использования в генетическом программировании, в котором каждый тип переменной (например, строки, целые числа и т. д.) имеет свой собственный стек. Все переменные хранятся в стеке, соответствующем их типу. Одним из типов переменных является исполняемый Push-код. В результате такая конструкция языка обеспечивает богатую автоконструктивную эволюцию, рассматривая весь код, оставшийся в стеке кода в конце выполнения программы, как потомок программы. ^[14] Используя этот подход, программы имеют полный контроль над программами-потомками, которые они создают.

Ссылки

^ Экарт, Анико (01 марта 2014 г.). «Появление генетического программирования» (PDF) . Генетическое программирование и развивающиеся машины . 15 (1): 83–85. дои : 10.1007/s10710-013-9199-4 . ISSN 1389-2576 . S2CID 20992086 .
^ Миллер, Джулиан Ф. (2011). Декартово генетическое программирование . Springer Science & Business Media. п. 10. ISBN 978-3642173103 .
^ Рахим, Адзни Абдул (2008). Параметрическое исследование репродуктивной компетентности в автоконструктивной искусственной жизни (магистерская диссертация). Университет Малайзии Сабаха.
^ Райзер-Уэлч, Патрисия; Миллер, Джулиан Ф. (2014). «Обзор гиперэвристических рамок». Материалы семинара Evo20, AISB . CiteSeerX 10.1.1.563.9564 .
^ Рахим, А.Б. Абдул; Тео, Дж.; Сауди, А. (июнь 2006 г.). «Эмпирическое сравнение ограничения размера кода в автоконструктивной искусственной жизни». Конференция IEEE 2006 г. по кибернетике и интеллектуальным системам . стр. 1–6. дои : 10.1109/ICCIS.2006.252308 . ISBN 978-1-4244-0022-5 . S2CID 17596010 .
^ Спектор, Ли (20 октября 2010 г.). «На пути к практической автоконструктивной эволюции: самоэволюция систем генетического программирования, решающих проблемы» . Теория и практика генетического программирования VIII . Springer Science & Business Media. стр. 14–30. ISBN 978-1441977472 .
^ Спектор, Ли (2000). Автоматическое программирование квантового компьютера: подход к генетическому программированию . Springer Science & Business Media . стр. 7–72. ISBN 978-1402078958 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Спектор, Ли (2001). «Автоконструктивная эволюция: Push, pushGP и pushpop» (PDF) . Материалы конференции по генетическим и эволюционным вычислениям . ГЕККО. Сан-Франциско, Калифорния, США: ACM. стр. 137–146.
^ Спектор, Ли; Московичи, Ева (2017). «Последние события в эволюции автоконструктивизма». Материалы конференции по генетическим и эволюционным вычислениям . ГЕККО '17. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 1154–1156. дои : 10.1145/3067695.3082058 . ISBN 9781450349390 . S2CID 1968045 .
^ Харрингтон, Кайл; Тош, Эмма; Спектор, Ли; Поллак, Джордан (2011). «Композиционная автоконструктивная динамика» (PDF) . Объединение тем в сложных системах. Том VIII: Материалы восьмой Международной конференции по сложным системам . Институт сложных систем Новой Англии . стр. 856–870. ISBN 978-0-9656328-4-3 .
^ Спектор, Ли; Московичи, Ева (2017). «Последние события в эволюции автоконструктивизма». Материалы конференции по генетическим и эволюционным вычислениям . ГЕККО '17. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 1154–1156. дои : 10.1145/3067695.3082058 . ISBN 9781450349390 . S2CID 1968045 .
^ Тейлор, Тим; Бедо, Марк; Ченнон, Аластер; Экли, Дэвид; Банцхаф, Вольфганг; Беслон, Гийом; Долсон, Эмили; Фрёзе, Том; Хикинботэм, Саймон (29 июля 2016 г.). «Открытая эволюция: перспективы семинара OEE в Йорке» (PDF) . Искусственная жизнь . 22 (3): 408–423. дои : 10.1162/ARTL_a_00210 . ISSN 1064-5462 . ПМИД 27472417 . S2CID 215715948 .
^ Офрия, Чарльз; Уилке, Клаус О. (2004). «Avida: программная платформа для исследований в области вычислительной эволюционной биологии». Искусственная жизнь . 10 (2): 191–229. CiteSeerX 10.1.1.211.8981 . дои : 10.1162/106454604773563612 . ISSN 1064-5462 . ПМИД 15107231 . S2CID 15128560 .
^ Робинсон, Алан; Спектор, Ли (01 марта 2002 г.). «Генетическое программирование и автоконструктивная эволюция с помощью языка программирования Push». Генетическое программирование и развивающиеся машины . 3 (1): 7–40. дои : 10.1023/А:1014538503543 . ISSN 1573-7632 . S2CID 5584377 .

Внешние ссылки

Эволюция автоконструктивизма с помощью PushGP и Pushpop

Эта эволюции статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

Эта статья, относящаяся к типу программного обеспечения, является незавершенной . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Экарт, Анико (01 марта 2014 г.). «Появление генетического программирования» (PDF) . Генетическое программирование и развивающиеся машины . 15 (1): 83–85. дои : 10.1007/s10710-013-9199-4 . ISSN 1389-2576 . S2CID 20992086 .

[2] Миллер, Джулиан Ф. (2011). Декартово генетическое программирование . Springer Science & Business Media. п. 10. ISBN 978-3642173103 .

[3] Рахим, Адзни Абдул (2008). Параметрическое исследование репродуктивной компетентности в автоконструктивной искусственной жизни (магистерская диссертация). Университет Малайзии Сабаха.

[4] Райзер-Уэлч, Патрисия; Миллер, Джулиан Ф. (2014). «Обзор гиперэвристических рамок». Материалы семинара Evo20, AISB . CiteSeerX 10.1.1.563.9564 .

[5] Рахим, А.Б. Абдул; Тео, Дж.; Сауди, А. (июнь 2006 г.). «Эмпирическое сравнение ограничения размера кода в автоконструктивной искусственной жизни». Конференция IEEE 2006 г. по кибернетике и интеллектуальным системам . стр. 1–6. дои : 10.1109/ICCIS.2006.252308 . ISBN 978-1-4244-0022-5 . S2CID 17596010 .

[6] Спектор, Ли (20 октября 2010 г.). «На пути к практической автоконструктивной эволюции: самоэволюция систем генетического программирования, решающих проблемы» . Теория и практика генетического программирования VIII . Springer Science & Business Media. стр. 14–30. ISBN 978-1441977472 .

[:0-7] Спектор, Ли (2000). Автоматическое программирование квантового компьютера: подход к генетическому программированию . Springer Science & Business Media . стр. 7–72. ISBN 978-1402078958 .

[:1-8] Перейти обратно: ^а ^б Спектор, Ли (2001). «Автоконструктивная эволюция: Push, pushGP и pushpop» (PDF) . Материалы конференции по генетическим и эволюционным вычислениям . ГЕККО. Сан-Франциско, Калифорния, США: ACM. стр. 137–146.

[9] Спектор, Ли; Московичи, Ева (2017). «Последние события в эволюции автоконструктивизма». Материалы конференции по генетическим и эволюционным вычислениям . ГЕККО '17. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 1154–1156. дои : 10.1145/3067695.3082058 . ISBN 9781450349390 . S2CID 1968045 .

[10] Харрингтон, Кайл; Тош, Эмма; Спектор, Ли; Поллак, Джордан (2011). «Композиционная автоконструктивная динамика» (PDF) . Объединение тем в сложных системах. Том VIII: Материалы восьмой Международной конференции по сложным системам . Институт сложных систем Новой Англии . стр. 856–870. ISBN 978-0-9656328-4-3 .

[11] Спектор, Ли; Московичи, Ева (2017). «Последние события в эволюции автоконструктивизма». Материалы конференции по генетическим и эволюционным вычислениям . ГЕККО '17. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 1154–1156. дои : 10.1145/3067695.3082058 . ISBN 9781450349390 . S2CID 1968045 .

[12] Тейлор, Тим; Бедо, Марк; Ченнон, Аластер; Экли, Дэвид; Банцхаф, Вольфганг; Беслон, Гийом; Долсон, Эмили; Фрёзе, Том; Хикинботэм, Саймон (29 июля 2016 г.). «Открытая эволюция: перспективы семинара OEE в Йорке» (PDF) . Искусственная жизнь . 22 (3): 408–423. дои : 10.1162/ARTL_a_00210 . ISSN 1064-5462 . ПМИД 27472417 . S2CID 215715948 .

[13] Офрия, Чарльз; Уилке, Клаус О. (2004). «Avida: программная платформа для исследований в области вычислительной эволюционной биологии». Искусственная жизнь . 10 (2): 191–229. CiteSeerX 10.1.1.211.8981 . дои : 10.1162/106454604773563612 . ISSN 1064-5462 . ПМИД 15107231 . S2CID 15128560 .

[14] Робинсон, Алан; Спектор, Ли (01 марта 2002 г.). «Генетическое программирование и автоконструктивная эволюция с помощью языка программирования Push». Генетическое программирование и развивающиеся машины . 3 (1): 7–40. дои : 10.1023/А:1014538503543 . ISSN 1573-7632 . S2CID 5584377 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]