Prírodou inšpirované algoritmy

študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie

Späť ku kurzom triedy
Obsah
Úvod
Popis Eos-u
Aplikacie Eos-u
Linky a literatúra
O tejto kapitole



Ostatné kapitoly
Swarm
RePast
LEM
SDML
Eos
DDLab


Tutoriály
 Celulárne automaty
 Morfogenéza
 Simulátory
 Evolučné algoritmy
 Chaos
 Roboty
 Rôzne


Aplikacie Eos-u

Aerial placement

Demo aplikácia využíva Evolučný Strategický algoritmus k otimalizácii rozmiestnenia bodov. Každý bod ma vlastnú kruhovú oblasť pokrytia. Rozmiestnenie bodov by malo byť také, aby sa plochy čo najmenej prekrývali. Toto zjednodušenie podstatne uľahčuje riešenie telekomunikačného problému. Pri inštalácii vysielačov to minimalizuje oblasť rušenia vzájomne susediacich vysielačov.

Obrázok dole ukazuje na screenshot aplikáciu. Najlepšie riešenia sú zobrazené v ľavej časti. Graf v pravej časti ukazuje na fitness najlepšieho riešenia. Odkaz na funkčné demo. A jeho popis.



Ukážka z dema Aerial placement


Travelling salesman

Software Eos obsahuje aplikáciu využívajúcu evolučný algoritmus na riešenie Problému Obchodného Cestujúceho. Aplikácia bola vyvinutá pre najrôznejšie a najzaujimavejšie črty Eos. Napríklad, znázorňuje evolučnú aktivitu, štatistiky sa rozumne dajú využiť pre zlepšenie výsledkov počas vývoja v EA. Časti algoritmu sú špecifikované pre danú aplikáciu, no časti s grafikou sa môžu využiť aj pre iné aplikácie. Tieto sú inštalované a konfigurované v parametrickom súbore.



Screenshot TSP dema


Echo ekosystém

Eos je vhodnou platformou pre simuláciu základných ekosystémov. Echo ekosystém je aplikáciou, ktorá bola navrhutá na základe (Holland a Mimnaugh, 1996) . Simulácia pozostáva s priestorového okolia obývaného rôznymi jedincami. Každý jedinec je reprezentovaný dvoma identifikátormi. Jedince sa môžu navzájom ovplyvňovať (bojovať, obchodovať, páriť, atď.) a pohybovať. To bolo implementované Eos platformou, ktorá umožňuje vzájomnú interakciu a priestorovú predstavivosť. Výhodou využitia priestorovej sústavy je jednoduchá simulácia v 3D a podobných priestoroch. Nevyžaduje to žiadne simulačné zmeny, iba zmeny vo vizualizácii.

Reprodukcia je samozrejme riadena každým jedincom interagujúcim s okolím a jeho susedným jedincom.



Screenshot Echo systému


Ko-evolučné optimalizácie

Aplikácia ilustruje ako v Eos môžme využívať experimentovanie s premennými v základných evolučných algoritmoch. Aplikácia využíva ko-evolučné prístupy v hľadaní riešení v dvojrozmernom priestore, optimalizačných problémov. Namiesto jednoduchej populácie, aplikacia spracúva tri populácie súčasne. Jedince z rôznych populácii interagujú z jedincami iných populácii. Myšlienkou je neustále meniť selekčný tlak, aby nedošlo k predčasnému skonvergovaniu populácie. Eos platforma zaisťuje, že aj také neštandardné evolučné algoritmy môžu viesť k rýchlim riešeniam.



Screenshot Ko-evolučnej optimalizačnej aplikácie

Hore
Kontakt: Marek Bundzel