Искусственное развитие - Artificial development
Искусственное развитие, также известный как искусственный эмбриогенез или машинный интеллект или же вычислительная разработка, это площадь Информатика и инженерное дело занимается компьютерными моделями, основанными на сопоставлении генотип-фенотип в биологических системах. Искусственное развитие часто рассматривается эволюционные вычисления, хотя принципы искусственного развития также использовались в автономных вычислительных моделях.
В рамках эволюционных вычислений потребность в методах искусственной разработки была мотивирована предполагаемой недостаточной масштабируемостью и эволюционируемостью кодировок прямых решений (Tufte, 2008). Искусственная разработка влечет за собой косвенное кодирование решения. Вместо того чтобы описывать решение напрямую, косвенное кодирование описывает (явно или неявно) процесс, с помощью которого строится решение. Часто, но не всегда, эти косвенные кодировки основаны на биологических принципах развития, таких как градиенты морфогенов, деление клеток и клеточная дифференциация (например, Doursat 2008), сети регуляции генов (например, Го и другие., 2009), вырождение (Whitacre и другие., 2010), грамматическая эволюция (де Салабер и другие., 2006) или аналогичные вычислительные процессы, такие как перезапись, итерация и время. Влияние взаимодействия с окружающей средой, пространственные и физические ограничения на дифференцированное многоклеточное развитие были исследованы совсем недавно (например, Knabe et al. 2008).
Подходы искусственной разработки были применены к ряду вычислительных и проектных задач, включая проектирование электронных схем (Miller and Banzhaf 2003), роботизированные контроллеры (например, Taylor 2004) и проектирование физических структур (например, Hornby 2004).
Примечания
- Рене Дурса "Органически выращенные архитектуры: создание децентрализованных автономных систем с помощью эмбриоморфной инженерии. ", Органические вычисления, Р. П. Вюрц, (редактор), Springer-Verlag, Ch. 8, стр. 167-200, 2008.
- Го, Х., Ю. Мэн и Ю. Цзинь (2009). «Клеточный механизм для создания нескольких роботов посредством эволюционной многоцелевой оптимизации сети регуляции генов». BioSystems 98 (3): 193-203. (https://web.archive.org/web/20110719123923/http://www.ece.stevens-tech.edu/~ymeng/publications/BioSystems09_Meng.pdf )
- Whitacre, J. M., P. Rohlfshagen, X. Yao и A. Bender (2010). Роль вырожденной устойчивости в эволюционируемости многоагентных систем в динамических средах. Параллельное решение проблем с натуры (PPSN) XI, Краков, Польша. (https://www.researchgate.net/profile/James_Whitacre/publication/220701596_The_Role_of_Degenerate_Robustness_in_the_Evolvability_of_Multi-agent_Systems_in_Dynamic_Environments/links/0bd2b2c6889 )
- Грегори С. Хорнби, «Функциональная масштабируемость через генеративные представления: эволюция дизайна таблиц», Environment and Planning B: Planning and Design, 31 (4), 569-587, июль 2004 г. (Абстрактные )
- Джулиан Ф. Миллер и Вольфганг Банцаф (2003): «Развитие программы для клетки: от французских флагов к логическим схемам», On Growth, Form and Computers, С. Кумар и П. Бентли (ред.), Elsevier Academic Press , 2003. ISBN 978-0-12-428765-5
- Артуро де Салаберт, Альфонсо Ортега и Мануэль Альфонсека, (2006) «Оптимизация экологически безопасных чертежей зданий с помощью грамматической эволюции», Proc. ISC’2006, Eurosis, стр. 493-497. ISBN 90-77381-26-0
- Кеннет Стэнли и Ристо Мииккулайнен (2003): «Таксономия для искусственного эмбриогенеза», Искусственная жизнь 9(2):93-130, 2003.
- Тим Тейлор (2004): «Контроллер реального времени на основе генетической регулирующей сети для группы подводных роботов», Интеллектуальные автономные системы 8 (Протоколы IAS8), Ф. Гроен, Н. Амато, А. Бонарини, Э. Йошида и Б. Крезе (ред.), IOS Press, Амстердам, 2004. ISBN 978-1-58603-414-6
- Гуннар Туфте (2008): "Фенотипические, развивающие и вычислительные ресурсы: масштабирование в искусственном развитии ", Proc. Genetic and Evolutionary Computing Conf. (GECCO) 2008, ACM, 2008.
- Knabe, J.F., Nehaniv, C.L. и Schilstra, M.J. «Эволюция и морфогенез дифференцированных многоклеточных организмов: автономно генерируемые градиенты диффузии для позиционной информации». В Искусственная жизнь XI: Материалы одиннадцатой Международной конференции по моделированию и синтезу живых систем, страницы 321-328, MIT Press, 2008. корр. страница в Интернете