Генетично програмиране - изчисления вдъхновени от природата

Проф. Иван Танев от японския университет Дошиша в Киото изнесе за пръв път серия от лекции за генетично програмиране специално за студентите в България.

„Природата достига до оптимални решения, които все още не могат да бъдат реализирани успешно от изчислителните системи. Една обикновена муха има количество неврони в пъти по-малко от количеството програмни редове в системите за управление на F-22 – един от най-съвършените съвременни изтребители. Изправени сме пред предизвикателството да разработваме роботи, които да обслужват дейностите на хората и да носят в себе си съвършенството на естествените механизми. За целта е необходимо един робот да се обучава – чрез обратна връзка кое е положително и кое е негатив в поведението на системата му; да се адаптира – способност на робота сам да се стикова с поведението на потребителя. Свързан пряко с адаптацията е процесът на регенерация – развит в отделни организми в природата и невъзможен за осъществяване при компютърните системи. Те деградират при повреда, а грешка в един ред от програмен код е грешка и дисфункция на цялата система.
Идеята е да се създаде възможност за еволюция и усъвършенстване на цялостната морфология на един робот – хардуер, мотори, сензори - тяхната съвкупност от сила, диапазон и др. Еволюционните алгоритми (ЕА), в частност генетичните (GA), получават с всяко едно поколение хромозоми, които работят все по-добре и разработват оптимизирани параметри и характеристики. Неслучайните мутации, например, се разглеждат като предимства и недостатъци в еволюционен аспект, но е добре да се контролират от програмиста в конкретната среда и да се реализират в еволюционен алгоритъм. По правило ЕА дава винаги различни резултати, както ако „рестартираме” еволюцията на Земята – тогава със сигурност ще се получат различни видове.”

Повече информация и публикации по темата можете да намерите на http://isd-si.doshisha.ac.jp/itanev/