Creation: A Framework for Artificial Evolution Using Comple...

Creation: A Framework for Artificial Evolution Using Complexity Matching

mastersthesis
Eines der Probleme im Bereich der künstlichen Intelligenz dreht sich um die das Resultat beeinflussende Befangenheit des Entwicklers. Um dieses Problem anzugehen stellt der Autor ein Framework vor, in welchem die evolutionären Algorithmen von den meisten Annahmen über das Problem befreit sind und letzterem somit keinen Einfluss auf die Performance zulassen. Ein solches Ziel verlangt jedoch, dass für eine optimale Effizienz eine Übereinstimmung zwischen dem unbekannten Problem und der von den evolutionären Algorithmen vorgeschlagenen Lösung gefunden werden muss. Drei Ansätze, die sich mit diesem Thema der Anpassung der Komplexität mittels eines neuartigen regulatorischen genetischen Netzwerkes annehmen werden vorgestellt, ausgiebig getestet und bilden die Basis des Frameworks. Zusätzliche automatische Parameteranpassung optimiert weitere evolutionäre Kenngrössen, wie zum Beispiel die Mutationsrate oder die Genomgrösse mittels auf Fitnessfunktion basierter einfacher Heuristiken. Auf diesen Ansätzen basierend ist das Framework in der Lage ein grosses Spektrum von sowohl einfachen als auch sehr komplexen Problemen zu bewältigen.
Stefan Christiani
One of the many issues in the domain of artificial evolution revolves around the existence of designer bias. To address this particular issue, the author presents a framework in which the evolutionary component is voided of most problem related assumptions so as not to allow them to interfere. Such a goal however implies that for optimal efficiency a match between the unknown problem and any solutions proposed by evolutionary algorithms must be found. Three approaches dealing with this complexity matching issue and based on a novel genetic regulatory network model are presented, thoroughly tested and form the centrepiece of the framework. Additional parameter adaptation approaches further tune some other evolutionary parameters such as the mutation rate or the genome size through simple heuristics and observations of the fitness values. Built on these techniques the framework is able to cope with problems ranging from very simple up to fairly complex ones.
Creation: A Framework for Artificial Evolution Using Complexity Matching
2009
September
University of Zurich
ailab