インタラクティブな進化計算

対話型進化計算（IEC）または美的選択は、人間の評価を使用する進化計算方法の総称です。通常、人間による評価は、適応度関数の形が不明な場合（たとえば、視覚的な魅力、Dawkins、1986 ^[1]の場合）や、最適化の結果が特定のユーザーの好みに合う必要がある場合（たとえば、コーヒーの味やユーザーインターフェイスのカラーセット）に必要です。

IEC設計の問題

IECが1人の人間ユーザーから受け取ることができる評価の数は、多くの研究者によって大きな問題として報告されているユーザー疲労によって制限されます。さらに、人間による評価は、適応度関数の計算に比べて時間がかかり、費用もかかります。したがって、1人のユーザーによるIEC法は、少数の評価を使用して収束するように設計する必要があり、必然的に非常に小さな集団が必要になります。収束を高速化するために、対話型制約進化的探索（ユーザー介入）や凸関数を使用したユーザー嗜好のフィッティングなど、いくつかの方法が研究者によって提案されています。^[2] IECの人間とコンピューターのインターフェースは、ユーザーの疲労を軽減するために慎重に設計する必要があります。計算エージェントを追加することで、ユーザーの疲労をうまく打ち消すことができるという証拠もあります。^[3]

しかし、多数のユーザーからの評価を同時に受け入れることができる IEC 実装は、上記の制限を克服します。このアプローチの例としては、Karl Simsによるインタラクティブメディアインスタレーションが挙げられます。このインスタレーションでは、床センサーを使用して魅力的な 3D アニメーションフォームを展開することで、多数の訪問者の好みを受け入れることができます。これらのマルチユーザー IEC 実装の一部は、HBGAのようにコラボレーションツールとして機能します。

IECタイプ

IEC法には、対話型進化戦略、^[4]、対話型遺伝的アルゴリズム、^[5]^[6]、対話型遺伝的プログラミング、^[7]^[8]^[9]、人間ベースの遺伝的アルゴリズム、 ^[10]などがある。

伊賀

対話型遺伝的アルゴリズム（IGA）は、人間の評価を使用する遺伝的アルゴリズムとして定義されます。これらのアルゴリズムは、対話型進化計算のより一般的なカテゴリに属します。これらの技術の主な用途には、計算適応度関数を設計することが困難または不可能な領域が含まれます。たとえば、ユーザーの美的嗜好に合わせて画像、音楽、さまざまな芸術的なデザインやフォームを進化させることなどです。^{[11]対話型計算方法では、線形（従来の}遺伝的アルゴリズムの場合）とツリー状の表現（遺伝的プログラミングの場合）の両方を使用できます。

参照

参考文献

^ ドーキンス、R. (1986)。『盲目の時計職人』ロングマン。
^ Takagi, H. (2001). 「インタラクティブ進化計算：EC最適化能力と人間による評価の融合」（PDF）。IEEE紀要。89（9）：1275–1296。doi：10.1109/5.949485。hdl：2324/1670053。
^ Kruse, J.; Connor, AM (2015). 「複雑な仮想世界を生成するマルチエージェント進化システム」EAI Endorsed Transactions on Creative Technologies . 15 (5): 150099. arXiv : 1604.05792 . doi :10.4108/eai.20-10-2015.150099. S2CID 12670076.
^ Herdy, M. (1997)、「主観的選択に基づく進化的最適化 - コーヒーのブレンドの進化」。第 5 回ヨーロッパ知的技術およびソフトコンピューティング会議 (EUFIT'97) の議事録。pp 2010-644。
^ *Caldwell, C. および Johnston, VS (1991)、「遺伝的アルゴリズムによる「顔空間」を通じた犯罪容疑者の追跡」、遺伝的アルゴリズムに関する第 4 回国際会議の議事録、Morgan Kaufmann Publisher、pp.416-421、1991 年 7 月
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^ Kosorukoff, A. (2001). 「人間ベースの遺伝的アルゴリズム」。2001 IEEE 国際システム、人間、サイバネティクス会議。サイバースペースにおけるサイバネティクスのための電子システムと電子人間 (カタログ番号 01CH37236) 。第 5 巻。IEEE トランザクション、システム、人間、サイバネティクス。pp. 3464–3469。doi : 10.1109 /ICSMC.2001.972056。ISBN 978-0-7803-7087-6. S2CID 13839604。
^ khan, Shahroz; Gunpinar, Erkan; Sener, Bakir (2019). 「GenYacht: コンピューター支援によるヨットの船体設計のためのインタラクティブなジェネレーティブデザインシステム」.海洋工学. 191 : 106462. doi :10.1016/j.oceaneng.2019.106462. S2CID 204150911.

Banzhaf, W. (1997)、Interactive Evolution、Entry C2.9、Handbook of Evolutionary Computation、Oxford University Press、ISBN 978-0750308953

外部リンク

「EndlessForms.com、3D オブジェクトを進化させて 3D プリントできる、共同インタラクティブ進化」。2018 年 11 月 14 日にオリジナルからアーカイブ。2011年 6 月 18 日に取得。
「Art by Evolution on the Web インタラクティブアートジェネレーター」。2018 年 4 月 15 日にオリジナルからアーカイブ。2010年 4 月 9 日に取得。
「インタラクティブな遺伝的アルゴリズムを使用した顔合成システム」。
「カール・シムズ著『ガラパゴス』」
「E-volver」。
「SBART、2D 画像を進化させるプログラム」。
「GenJam（遺伝子ジャマー）」。
「進化する音楽」。
「ダーウィンの詩」。2006年4月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。
「九州大学高木研究室」。
「インタラクティブなワンマックス問題により、インタラクティブな遺伝的アルゴリズムと人間ベースの遺伝的アルゴリズムのパフォーマンスを比較できます。」 2011 年 7 月 9 日にオリジナルからアーカイブされました。 2006 年 12 月 3 日に取得。。
「生成設計アルゴリズムを使用したインタラクティブな進化計算を使用して 2D 画像を生成する Web ページ」。
「Picbreeder サービス、顔や宇宙船のような画像を生成する他のユーザーの作品から分岐できる共同インタラクティブ進化」。2011 年 7 月 25 日にオリジナルからアーカイブ。2007年 8 月 2 日に取得。
「フロアプランニングとドキュメント設計のための共同 IGA セッションを使用するピアツーピア IGA」。

[1] ドーキンス、R. (1986)。『盲目の時計職人』ロングマン。

[2] Takagi, H. (2001). 「インタラクティブ進化計算：EC最適化能力と人間による評価の融合」（PDF）。IEEE紀要。89（9）：1275–1296。doi：10.1109/5.949485。hdl：2324/1670053。

[3] Kruse, J.; Connor, AM (2015). 「複雑な仮想世界を生成するマルチエージェント進化システム」EAI Endorsed Transactions on Creative Technologies . 15 (5): 150099. arXiv : 1604.05792 . doi :10.4108/eai.20-10-2015.150099. S2CID 12670076.

[4] Herdy, M. (1997)、「主観的選択に基づく進化的最適化 - コーヒーのブレンドの進化」。第 5 回ヨーロッパ知的技術およびソフトコンピューティング会議 (EUFIT'97) の議事録。pp 2010-644。

[5] *Caldwell, C. および Johnston, VS (1991)、「遺伝的アルゴリズムによる「顔空間」を通じた犯罪容疑者の追跡」、遺伝的アルゴリズムに関する第 4 回国際会議の議事録、Morgan Kaufmann Publisher、pp.416-421、1991 年 7 月

[6] Milani, A. (2004). 「オンライン遺伝的アルゴリズム」(PDF) .国際情報理論・応用ジャーナル. 11 : 20–28.

[7] Sims, K. (1991). 「コンピュータグラフィックスの人工進化」.コンピュータグラフィックス. 25 (4): 319–328. CiteSeerX 10.1.1.226.7450 . doi :10.1145/127719.122752.

[8] Sims, K. (1991)、動的システムのインタラクティブな進化。人工生命に関する第一回ヨーロッパ会議、MIT プレス

[9] Unemi, T. (2000). SBART 2.4: 2D 画像を作成するための IEC ツール、ムービーとコラージュ、2000 年遺伝的および進化的計算カンファレンスワークショッププログラムの議事録、ネバダ州ラスベガス、2000 年 7 月 8 日、p.153

[10] Kosorukoff, A. (2001). 「人間ベースの遺伝的アルゴリズム」。2001 IEEE 国際システム、人間、サイバネティクス会議。サイバースペースにおけるサイバネティクスのための電子システムと電子人間 (カタログ番号 01CH37236) 。第 5 巻。IEEE トランザクション、システム、人間、サイバネティクス。pp. 3464–3469。doi : 10.1109 /ICSMC.2001.972056。ISBN 978-0-7803-7087-6. S2CID 13839604。

[11] , Shahroz; Gunpinar, Erkan; Sener, Bakir (2019). 「GenYacht: コンピューター支援によるヨットの船体設計のためのインタラクティブなジェネレーティブデザインシステム」.海洋工学. 191 : 106462. doi :10.1016/j.oceaneng.2019.106462. S2CID 204150911.