Interaktívny evolučný výpočet

Interaktívny evolučný výpočet (Interactive Evolutionary Computation)[71] je optimalizačný nástroj, ktorý využíva spoluprácu človeka a počítača. Mnohé aplikačné oblasti sa zaujímajú práve o takýto druh optimalizácie. V tejto kapitole sa zameriame na možné použitie, využitie IEV v oblasti spracovania vizuálnej informácie.
Spracovanie znalosti v klasickej, symbolickej umelej inteligencii je modelom ľudskej činnosti. Tento analytický prístup, t.j. modelovanie ľudskej činnosti, tvoril podstatnú časť výskumu aj v oblasti výpočtovej inteligencie. Hoci tento prístup hrá veľmi dôležitú úlohu v budúcnosti výpočtovej inteligencie, nie je však jediným možným spôsobom výskumu v tejto oblasti. V prípade, že vyvinuté postupy sú aplikované na praktickú úlohu, pomerne často je jediným merítkom úspešnosti výkonnosť systému. V tom prípade existuje predpoklad, že výkon systému s ľudskou interakciou bude väčší, ako systému s modelom ľudskej činnosti. Na základe niektorých úvah [71] popredných osobností z oblasti IEV, kooperácia medzi človekom a metódami výpočtovej inteligencie je možným smerom výskumu v tejto oblasti.

Obrázok: Zjednodušená bloková schéma IEV

Ak riešime nejaký optimalizačný problém, väčšinou máme dopredu určený jasný - numerický popísaný - cieľ a hodnotiacu funkciu, ktorá nám určí chybu, rozdiel medzi našim cieľom a skutočným výstupom systému. Niekedy je však jednoduchšie získať hodnotenie od človeka, v takomto prípade sa použije alternatívny model ľudského hodnotenia. Modelovanie ľudskej hodnotiacej funkcie nie je jednoduché, v mnohých prípadoch je hodnotiteľ ovplyvnení osobnými preferenciami a dojmami[73].

Interaktívny EV je technológia, ktorá pomocou hodnotenia získaného od človeka chce riešiť problém optimalizačného typu. Používa skutočné hodnotenie získané od človeka, namiesto modelu hodnotiacej funkcie človeka. Jednoducho povedané: funkcia vhodnosti EV je nahradená človekom. Tento fakt prináša zmenu blokovej schémy na obrázku 4.1. V časti ,,Ohodnotenie jedincov'' je hodnotenie získané od človeka.
Ľudia majú dva druhy znalostí: znalosť v klasickom zmysle slova a KANSEI. Tradičná umelá inteligencia je zameraná hlavne na to prvé. KANSEI je množina ľudských vlastností ako intuícia, preferencie, subjektivita, pocity, vnemy, kognícia a iné psychologické funkcie. Interaktívny EV je proces zapojenia ľudského KANSEI do evolučného výpočtu.
Predstavme si, že našim cieľom je vytvoriť umeleckú grafiku, ktorá by farebne (možno aj emocionálne) ladila s miestnosťou, pre ktorú bude slúžiť ako ozdoba. Keďže ide v určitom poňatí o optimalizáciu parametrov, môžeme použiť rôzne numerické optimalizačné metódy. Pre takýto prípad neexistuje žiaden iný nástroj hodnotenia a riadenia optimalizačného procesu, ako ľudská myseľ.

Obrázok: Mapovanie medzi psychologickým priestorom a priestorom parametrov

Interaktívny EV je optimalizačná metóda založená na subjektívnom hodnotení. Človek - hodnotiaci subjekt - vyhodnocuje vzdialenosť medzi vlastnou predstavou a výstupom optimalizačného procesu v psychologickom priestore. Na druhej strane EV pracuje v priestore parametrov. Interaktívny EV je proces, v ktorom človek a EV kooperatívne optimalizujú určité riešenie - pomocou premapovania medzi dvomi vyššie spomenutými priestormi.

Existujú dve definície interaktívneho EV. Podľa tej užšej definície IEV je ``technológia, ktorá pomocou EV optimalizuje cieľový systém na základe subjektívnej hodnotiacej funkcie človeka, ktorá je funkcia vhodnosti pre výstupy daného systému''. Tá širšia definícia IEV je ``technológia, ktorá optimalizuje cieľový systém s použitím interaktívneho rozhrania medzi človekom a počítačom''.[72]