跳到主要内容
10.1145/3205455.3205602acm会议文章/章节视图摘要出版物页面灰泥会议记录会议集合
研究论文

利用种间相关性发现精英超容量

出版:2018年7月2日 出版历史
  • 获取引文提醒
  • 摘要

    进化产生了惊人的物种多样性,每个物种都占据了不同的生态位。MAP-Elites等算法模拟了这种不同的进化过程,以找到一组行为多样但性能高的解决方案,称为精英。我们的关键见解是,自然界中的物种通常共享其基因组的很大一部分,尽管它们占据着非常不同的生态位;同样,精英也可能集中在一个特定的“精英超体积”中,其形状由他们的共同特征决定。在本文中,我们首先介绍了精英超容量的概念,并提出了两个指标来表征它:基因型扩散和基因型相似性。然后,我们引入了一种新的变异算子,称为“方向变异”,该算子利用物种间(或物种间)的相关性来加速MAP-elites算法。我们在三个问题(玩具功能、冗余机械臂和六足机器人)中证明了该操作员的有效性。

    工具书类

    [1]
    M.D.Adams等人,2000年。黑腹果蝇基因组序列。科学类287, 5461 (2000), 2185--2195.
    [2]
    R.B.Agrawal和K.Deb。1995.连续搜索空间的模拟二进制交叉。复杂系统9, 2 (1995), 115--148.
    [3]
    A.Ahrari、K.Deb和M.Preuss。2017.基于协方差矩阵自适应进化策略和排斥子种群的多模态优化。进化。计算。25, 3 (2017), 439--471.
    [4]
    G.Bejerano等人,2004年。人类基因组中的超保守元素。科学类304, 5675 (2004), 1321--1325.
    [5]
    H.-G.Beyer和H.-P.Schwefel。2002.进化策略-全面介绍。自然计算1, 1 (2002), 3--52.
    [6]
    B.Blonder等人,2014年。n维超体积。全球生态和生物地理学23, 5 (2014), 595--609.
    [7]
    A.Bouter等人,2017年。利用实值遗传池最优混合进化算法挖掘实值优化中的链接信息。GECCO公司。705--712.
    [8]
    K.Chatzilygeroudis、V.Vassiliades和J.-B.Mouret。2018.机器人损伤恢复的免重置试验和错误学习。机器人和自治系统100 (2018), 236 -- 250.
    [9]
    E.Conti等人,2017年。通过一群寻求新颖的代理来改进对深度强化学习进化策略的探索。CoRR公司abs/1712.06560(2017年)。
    [10]
    A.Cully等人,2015年。能像动物一样适应环境的机器人。自然521, 7553 (2015), 503--507.
    [11]
    A.Cully和Y.Demiris,2017年。质量和多样性优化:统一的模块化框架。IEEE传输。进化。计算。(2017).
    [12]
    K.Deb、A.Anand和D.Joshi。2002.用于实际参数优化的计算效率高的进化算法。进化。计算。10, 4 (2002), 371--395.
    [13]
    K.Deb和H.G.Beyer。2001.具有模拟二进制交叉的自适应遗传算法。进化。计算。9, 2 (2001), 197--221.
    [14]
    K.Deb、A.Sinha和S.Kukkonen。2006.多目标测试问题、联系和进化方法。GECCO公司。1141--1148.
    [15]
    M.Duarte等人,2016年。EvoRBC:具有任意运动复杂性的机器人的基于进化库的控制。GECCO公司。93--100.
    [16]
    L.J.Eshelman和J.D.Schaffen,1993年。实数编码遗传算法和区间模式。遗传算法基础。第2卷。爱思唯尔,187-202。
    [17]
    A.Gaier、A.Asteroth和J.-B.Mouret。2017.通过代孕辅助照明实现多样化设计的数据高效探索、优化和建模。GECCO公司。99--106.
    [18]
    N.Hansen和A.Ostermier。2001.进化策略中完全失去自我适应能力。进化。计算。9, 2 (2001), 159--195.
    [19]
    G.R.哈里克。1995.使用受限锦标赛选择找到多模式解决方案。程序。第六届国际遗传算法大会。24--31.
    [20]
    H.Jain和K.Deb。2011.SBX算子中用于实参数优化的以母均值为中心的自适应。群集、进化和模因计算国际会议。施普林格,299--306。
    [21]
    K.Kim等人,2014年。遗传规划中的概率模型构建:一篇评论。遗传编程与进化机器15 (2014), 115--167.
    [22]
    A.Kume等人,2017年。基于地图的多策略强化学习:通过深度强化学习增强机器人的适应性。CoRR公司abs/1710.06117(2017)。
    [23]
    P.Larrañaga和J.A.Lozano。2001分布算法估计:进化计算的新工具。第2卷。施普林格科技与商业媒体。
    [24]
    J.Lehman、S.Risi和J.Clune。2016年,利用深度学习和创新引擎创造3D物体。程序。第七届实习生。计算上的冲突。创造力。索尼CSL,法国巴黎,180-187。
    [25]
    J.Lehman和K.O.Stanley。2008年,利用开放性通过寻找新奇解决问题。阿里夫。329--336.
    [26]
    J.Lehman和K.O.Stanley。2011年,通过新奇搜索和本地竞争发展虚拟生物多样性。GECCO公司。211--218.
    [27]
    S.C.Maree等人,2017年。基于分层高斯混合学习的小生境估计f分布算法。GECCO公司。713--720.
    [28]
    J.-B.Mouret和J.Clune。2015年,通过绘制精英地图照亮搜索空间。CoRR公司abs/1504.04909(2015)。
    [29]
    A.Nguyen、J.Yosinski和J.Clune。2015.深度神经网络很容易被愚弄:对无法识别的图像的高置信度预测。CVPR公司。IEEE,427-436。
    [30]
    A.Nguyen、J.Yosinski和J.Clune。2016.了解创新引擎:通过深度学习实现自动化创新和改进的随机优化。进化。计算。24 (2016), 545--572.
    [31]
    I.小野和S.小林。1997。使用单峰正态分布交叉的函数优化实数编码遗传算法。程序。第七届国际遗传算法大会。246--253.
    [32]
    J.U.Pontius等人,2007年。猫基因组的初始序列和比较分析。基因组研究17, 11 (2007), 1675--1689.
    [33]
    M.普劳斯。2010年。通过最近聚类实现CMA-ES的小生境。年GECCO公司。1711--1718.
    [34]
    M.Preuss、L.Schönemann和M.Emmerich。2005.在多模式健身环境中对抗(μ,+λ)-EA中的遗传漂变和破坏性重组。GECCO公司。865--872.
    [35]
    J.K.Pugh、L.B.Soros和K.O.Stanley。2016.质量多样性:进化计算的新前沿。机器人和人工智能的前沿3 (2016), 40.
    [36]
    H.-P.施韦费尔。进化系统中的集体现象。国际通用系统研究学会第三十一届年会。1025--1033.
    [37]
    H.-P.施韦费尔。1993进化和优化寻求。John Wiley&Sons公司。
    [38]
    O.M Shir、M.Emmerich和T.Bäck。2010年,采用CMA-ES进行生态位划分的自适应生态位半径和生态位形状方法。进化。计算。18, 1 (2010), 97--126.
    [39]
    D.Smith、L.Tokarchuk和G.Wiggins。2016年,通过层次空间划分进行快速表型景观探索。PPSN。911--920.
    [40]
    K.O.Stanley、D.B.D’Ambrosio和J.Gauci。2009。一种用于进化大规模神经网络的基于超立方体的编码。人工生命15, 2 (2009), 185--212.
    [41]
    K.O.Stanley和J.Lehman。2015为什么不能计划伟大:目标的神话。斯普林格。
    [42]
    K.O.Stanley和R.Miikkulainen。2002.通过增强拓扑进化神经网络。进化。计算。10, 2 (2002), 99--127.
    [43]
    S.Tsutsui、M.Yamamura和T.Higuchi。1999.实数编码遗传算法中带单纯形交叉的多对重组。GECCO公司。657--664.
    [44]
    V.Vassiliades、K.Chatzilygeroudis和J.-B.Mouret。2017.比较多模式优化和照明。GECCO’17伙伴。97--98.
    [45]
    V.Vassiliades、K.Chatzilygeroudis和J.-B.Mouret。2017年,无界空间中照明算法的比较。GECCO’17伙伴。1578--1581.
    [46]
    V.Vassiliades、K.Chatzilygeroudis和J.-B.Mouret。2017.使用形心Voronoi细分扩大表型精英算法的多维存档。IEEE传输。进化。计算。(2017).
    [47]
    D.Wierstra等人,2008年。自然进化战略。CEC公司。IEEE,3381-3387。

    引用人

    查看全部
    • (2024)在进化强化学习中更多地利用生物学进化计算的应用10.1007/978-3-031-56855-8_6(91-114)在线发布日期:2024年3月21日
    • (2024)寻找具有质量多样性的接近最优的投资组合进化计算的应用10.1007/978-3-031-56852-7_1(3-18)在线发布日期:2024年3月21日
    • (2023)使用潜在扩散模型生成行为多样性政策第37届神经信息处理系统国际会议记录10.5555/3666122.3666454(7541-7554)在线发布日期:2023年12月10日
    • 显示更多引用者

    建议

    评论

    信息和贡献者

    问询处

    发布于

    封面图片ACM会议
    GECCO’18:遗传与进化计算会议论文集
    2018年7月
    1578页
    国际标准图书编号:9781450356183
    内政部:10.1145/3205455
    如果复制品不是为了盈利或商业利益而制作或分发的,并且复制品的第一页载有本通知和完整引文,则允许免费制作本作品的全部或部分数字或硬拷贝以供个人或课堂使用。必须尊重作者以外的其他人对本作品组成部分的版权。允许用信用证进行摘要。要以其他方式复制或重新发布,在服务器上发布或重新发布到列表,需要事先获得特定许可和/或付费。从请求权限[电子邮件保护].

    赞助商

    出版商

    计算机协会

    美国纽约州纽约市

    出版历史

    出版:2018年7月2日

    权限

    请求对此文章的权限。

    检查更新

    作者标记

    1. MAP-陨石
    2. 照明算法
    3. 质量多样性

    限定符

    • 研究文章

    资金来源

    会议

    GECCO’18
    赞助商:
    GECCO’18:遗传和进化计算会议
    2018年7月15日至19日
    日本京都

    接受率

    4410份提交文件中的总接受率为1669份,占38%

    即将召开的会议

    GECCO’24
    遗传和进化计算会议
    2024年7月14日至18日
    墨尔本,维多利亚州,澳大利亚

    贡献者

    其他指标

    文献计量学和引文

    文献计量学

    文章指标

    • 下载次数(过去12个月)39
    • 下载次数(最近6周)10

    其他指标

    引文

    引用人

    查看全部
    • (2024)在进化强化学习中更多地利用生物学进化计算的应用10.1007/978-3-031-56855-8_6(91-114)在线发布日期:2024年3月21日
    • (2024)寻找具有质量差异的近最优投资组合进化计算的应用10.1007/978-3-031-56852-7_1(3-18)在线发布日期:2024年3月21日
    • (2023)使用潜在扩散模型生成行为多样性政策第37届神经信息处理系统国际会议记录10.5555/3666122.3666454(7541-7554)在线发布日期:2023年12月10日
    • (2023)CVT-MAP-Elites推出本地搜索和精英个人部分解决方案エリート個体部分解による局所探索を導入したCVT-MAP-网站IEEJ电子、信息和系统交易10.1541/ieejeis.143.525143:4(525-526)在线发布日期:2023年4月1日
    • (2023)通过二维预优化实现三维建筑的高效质量多样性优化进化计算10.1162/evco_a_0032631:3(287-307)在线发布日期:2023年9月1日
    • (2023)影响进化模块化机器人多样性和有效性的因素ACM进化学习与优化汇刊10.1145/3587101:1(1-33)在线发布日期:2023年4月5日
    • (2023)使用IsoLineDD操作符优化质量多样性:正向和反向同样重要遗传和进化计算同伴会议记录10.1145/3583133.3590737(639-642)在线发布日期:2023年7月15日
    • (2023)基于动态感知和无重置学习的物理机器人质量多样性优化遗传和进化计算同伴会议记录10.1145/3583133.3590625(171-174)在线发布日期:2023年7月15日
    • (2023)通过梯度辅助和拥挤探测提高多目标质量多样性的数据效率遗传和进化计算会议记录10.1145/3583131.3590470(165-173)在线发布日期:2023年7月15日
    • (2023)神经进化发散搜索中的进化性和行为场景遗传和进化计算会议记录10.1145/3583131.3590427(1203-1211)在线发布日期:2023年7月15日
    • 显示更多引用者

    视图选项

    获取访问权限

    登录选项

    完全访问权限

    查看选项

    PDF格式

    以PDF文件查看或下载。

    PDF格式

    电子阅读器

    使用联机查看电子阅读器.

    电子阅读器

    媒体

    数字

    其他

    桌子

    分享

    分享

    共享此出版物链接

    在社交媒体上分享