Динаміка генотипу в нейроеволюції агентів у моделях штучного життя

Valentine V. Zavertanyy, A. S. Makarenko

Анотація


Кооперативна поведінка є однією з найбільш часто використовуваних та поширених рис для багатоагентних систем. У деяких випадках поява такої поведінки пов’язана із поділом населення на співіснуючі субпопуляції [1, 2]. Групова взаємодія може набувати не лише форми антагоністичного конфлікту, але й зумовлюватися генетичним дрейфом, який приводить до конкуренції поведінкових стратегій та можливої асиміляції [3]. Продемонстровано різні види залежностей між групами агентів та їх поведінковими стратегіями. Використано методологію спостереження за динамікою агентного генотипу [2], відповідно до якої популяція у просторі генотипів може мати вигляд хмари точок, кожна точка якої відповідає одній особині. Розглянуто динаміку центроїда населення — центра хмари генотипу. Аналіз таких траєкторій може сприяти дослідженню різних режимів існування популяції та їх зародження.

Ключові слова


штучне життя; багатоагентні системи; нейроеволюція

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Kenneth Stanley O. Competitive coevolution through evolutionary complexification / Kenneth O. Stanley, Risto Miikkulainen // Journal of Artificial Intelligence Research. — 2004.

Burtsev М.S. Research into new types of self-organization and behavioral strategies: phd dis. / М.S. Burtsev // IAM M.V. Keldysh RAS. M. — 2005. — 120 p.

Epstein Joshua M. Growing artificial societies: social science from the bottom up / Joshua M. Epstein, R. Axtell. — Brookings Institution Press, 1996. — 307 p.

Adamatskii A. Artificial Life Models in Software / A. Adamatskii, M. Komosinski // Springer-Verlag.

Adami C. Introduction to Artificial Life / C. Adami // Springer. — Berlin, 2005.

Aguilar W. The Past, Present, and Future of Artificial Life, Frontiers in Robotics and AI V. 1. / W. Aguilar, B.G. Santamaria, T. Froese, C. Gershenson. — 2014. — Doi: 10.3389/frobt.2014.00008.

Bedau M.A. Open problems in artificial life. Artif. Life 6 / M.A. Bedau, J.S. McCaskill, N.H. Packard, S. Rasmussen, C. Adami, G. Green. — 2000. — P. 363–376. — Doi:10.1162/106454600300103683, doi:10.3389/frobt.2014. 00008.

Langton C.G. Artificial Life: An Overview / C.G. Langton. — Cambridge, MA: MIT Press, 1997.

Penn A. Artificial Life and Society: Philosophies and Tools for Experiencing, Interacting and Managing Real World Complex Adaptive Systems. Proc. Int. Conf. Acai / A. Penn. — Mexico: Cancun, 2016. — P. 26–27.

Taylor T. A Review of the First 21 Year of Artificial Life on the Web / T. Taylor, J.E. Auerbach, J. Bongard // Artificial Life (USA). — Vol. 22, N 3. —Massacussets: MIT, 2016. — P. 364–407.

Wikipedia. Artificial Life. — Avaliable at: https://en.wikipedia.org/ wiki/ Artificial_life

Dorin A. Biological Bits. A Brief Guide to the Ideas and Artefacts of Computational Artificial Life / A. Dorin. — Melbourne: Animaland, 2014.

Gras R. Speciation without Pre-Defined Fitness Functions. PLoS ONE 10(9): e0137838 / R. Gras, A. Golestani, A.P. Hendry, M.E. Cristescu. 2015. — Doi: 10.1371/journal. pone.0137838

Krivenko S. Simulation of the evolution of aging: effects of aggression and kin-recognition. In Advances in Artificial Life / S. Krivenko, M. Burtsev // 9th European Conference, ECAL, Lecture Notes in Computer Science, 2007. — P. 84–92.

Lindgren K. Cooperation and Community structure in artificial ecosystems / K. Lindgren, N.G. Nordahl // Artificial Life, 1994. — P. 15–37.

D’Ambrosio D.B. Generative encoding for multiagent learning / D.B. D’Ambrosio, K.O. Stanley // In Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference. — New York: ACM Press, 2008. — Doi: 10.1145/1389095. 1389256.

Yaeger L. Computational Genetics, Physiology, Learning, Vision, and Behavior or PolyWord: Life in a New Context. In Langton, C. G. (ed.) / L. Yaeger // Artificial Life III. Addison-Wesley, 1994. — P. 263–298.

Packard N. Intrinsic adaptation in a simple model for evolution / N. Packard, C.G. Langton // Artificial life, Redwood City, Addison-Wesley, CA, 1989. — P. 141–155.

Forrest S. Modeling complex adaptive systems with Echo. Complex Systems: Mechanisms of Adaptation / S. Forrest, T. Jones. — Amsterdam: IOS Press, 1994. — P. 3–21.

Hraber P.T. Community Assembly in a Model Ecosystem. / P.T. Hraber, B.T. Milne // Ecological Modeling. — 1997. —P. 267–285.

Burtsev M. Evolution of Cooperative Strategies From First Principles / M. Burtsev, P. Turchin // Nature. 2006. — P. 1041–1044.

Zavertanyy V. Aggressive and peaceful behavior in multiagent systems on cellular space / V. Zavertanyy, A. Makarenko // Cистемні дослідження та інформаційні технології. — № 2. — 2016. — P. 36–44.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Kenneth Stanley O. Competitive coevolution through evolutionary complexification / Kenneth O. Stanley, Risto Miikkulainen // Journal of Artificial Intelligence Research. — 2004.

2. Burtsev М.S. Research into new types of self-organization and behavioral strategies: phd dis. / М.S. Burtsev // IAM M.V. Keldysh RAS. M. — 2005. — 120 p.

3. Epstein Joshua M. Growing artificial societies: social science from the bottom up / Joshua M. Epstein, R. Axtell. — Brookings Institution Press, 1996. — 307 p.

4. Adamatskii A. Artificial Life Models in Software / A. Adamatskii, M. Komosinski // Springer-Verlag.

5. Adami C. Introduction to Artificial Life / C. Adami // Springer. — Berlin, 2005.

6. Aguilar W. The Past, Present, and Future of Artificial Life, Frontiers in Robotics and AI V. 1. / W. Aguilar, B.G. Santamaria, T. Froese, C. Gershenson. — 2014. — Doi: 10.3389/frobt.2014.00008.

7. Bedau M.A. Open problems in artificial life. Artif. Life 6 / M.A. Bedau, J.S. McCaskill, N.H. Packard, S. Rasmussen, C. Adami, G. Green. — 2000. — P. 363–376. — Doi:10.1162/106454600300103683, doi:10.3389/frobt.2014. 00008.

8. Langton C.G. Artificial Life: An Overview / C.G. Langton. — Cambridge, MA: MIT Press, 1997.

9. Penn A. Artificial Life and Society: Philosophies and Tools for Experiencing, Interacting and Managing Real World Complex Adaptive Systems. Proc. Int. Conf. Acai / A. Penn. — Mexico: Cancun, 2016. — P. 26–27.

10. Taylor T. A Review of the First 21 Year of Artificial Life on the Web / T. Taylor, J.E. Auerbach, J. Bongard // Artificial Life (USA). — Vol. 22, N 3. —Massacussets: MIT, 2016. — P. 364–407.

11. Wikipedia. Artificial Life. — Avaliable at: https://en.wikipedia.org/ wiki/ Artificial_life

12. Dorin A. Biological Bits. A Brief Guide to the Ideas and Artefacts of Computational Artificial Life / A. Dorin. — Melbourne: Animaland, 2014.

13. Gras R. Speciation without Pre-Defined Fitness Functions. PLoS ONE 10(9): e0137838 / R. Gras, A. Golestani, A.P. Hendry, M.E. Cristescu. 2015. — Doi: 10.1371/journal. pone.0137838

14. Krivenko S. Simulation of the evolution of aging: effects of aggression and kin-recognition. In Advances in Artificial Life / S. Krivenko, M. Burtsev // 9th European Conference, ECAL, Lecture Notes in Computer Science, 2007. — P. 84–92.

15. Lindgren K. Cooperation and Community structure in artificial ecosystems / K. Lindgren, N.G. Nordahl // Artificial Life, 1994. — P. 15–37.

16. D’Ambrosio D.B. Generative encoding for multiagent learning / D.B. D’Ambrosio, K.O. Stanley // In Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference. — New York: ACM Press, 2008. — Doi: 10.1145/1389095. 1389256.

17. Yaeger L. Computational Genetics, Physiology, Learning, Vision, and Behavior or PolyWord: Life in a New Context. In Langton, C. G. (ed.) / L. Yaeger // Artificial Life III. Addison-Wesley, 1994. — P. 263–298.

18. Packard N. Intrinsic adaptation in a simple model for evolution / N. Packard, C.G. Langton // Artificial life, Redwood City, Addison-Wesley, CA, 1989. — P. 141–155.

19. Forrest S. Modeling complex adaptive systems with Echo. Complex Systems: Mechanisms of Adaptation / S. Forrest, T. Jones. — Amsterdam: IOS Press, 1994. — P. 3–21.

20. Hraber P.T. Community Assembly in a Model Ecosystem. / P.T. Hraber, B.T. Milne // Ecological Modeling. — 1997. —P. 267–285.

21. Burtsev M. Evolution of Cooperative Strategies From First Principles / M. Burtsev, P. Turchin // Nature. 2006. — P. 1041–1044.

22. Zavertanyy V. Aggressive and peaceful behavior in multiagent systems on cellular space / V. Zavertanyy, A. Makarenko // Cистемні дослідження та інформаційні технології. — № 2. — 2016. — P. 36–44.





DOI: https://doi.org/10.20535/SRIT.2308-8893.2017.4.06

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.