Введение
Интерактивное эволюционное вычисление (IEC) или эстетический отбор — общий термин для методов эволюционного вычисления, использующих оценку человека. Как правило, оценка человека требуется, когда форма функции пригодности неизвестна (например, визуальная привлекательность или эстетическая ценность, как описано у Докинза, 1986) или результат оптимизации должен соответствовать конкретным предпочтениям пользователя (например, вкусу кофе или цветовой схеме пользовательского интерфейса).
Проблемы проектирования МЭК
Количество оценок, которое IEC может получить от одного пользователя, ограничено усталостью пользователя, о чем сообщали многие исследователи как о серьезной проблеме. Кроме того, оценки, предоставляемые человеком, медленнее и дороже, чем вычисление целевой функции. Следовательно, методы IEC с одним пользователем должны быть разработаны таким образом, чтобы сходиться, используя небольшое количество оценок, что неизбежно подразумевает использование очень малых популяций. Исследователи предложили несколько методов для ускорения сходимости, таких как интерактивный эволюционный поиск с ограничениями (вмешательство пользователя) или подгонка предпочтений пользователя с помощью выпуклой функции. Человеко-машинные интерфейсы IEC должны быть тщательно спроектированы для снижения усталости пользователя. Также есть данные о том, что добавление вычислительных агентов может эффективно бороться с усталостью пользователя. Однако реализации IEC, которые могут одновременно принимать оценки от нескольких пользователей, преодолевают описанные выше ограничения. Примером такого подхода является интерактивная медиа-инсталляция Карла Симса, позволяющая собирать предпочтения от множества посетителей с помощью напольных датчиков для эволюции привлекательных 3D-анимационных форм. Некоторые из этих многопользовательских реализаций IEC служат инструментами для совместной работы, например HBGA.
Типы IEC
Методы МЭК включают интерактивную стратегию эволюции, интерактивный генетический алгоритм, интерактивное генетическое программирование и генетический алгоритм, основанный на использовании человека.
IGA
Интерактивный генетический алгоритм (IGA) определяется как генетический алгоритм, использующий оценку, предоставляемую человеком. Эти алгоритмы относятся к более широкой категории интерактивных эволюционных вычислений. Основное применение этих методов включает области, где сложно или невозможно разработать вычислительную функцию пригодности, например, создание изображений, музыки, разнообразных художественных проектов и форм в соответствии с эстетическими предпочтениями пользователя. В интерактивных методах вычислений могут использоваться различные представления, как линейные (как в традиционных генетических алгоритмах), так и древовидные (как в генетическом программировании).