Царев Федор Николаевич Разработка метода совместного применения генетического программирования и конечных автоматов

4.5Результаты применения генетического программирования Системы управления летающими тарелками строились с помощью описанного алгоритма генетического программирования, а далее тестировались в среде, разработанной в работе [17]. Тестирование проводилось с помощью соревнования построенной системы с системой, описанной в [17]. При этом соревнования проводились при количестве летающих тарелок в каждой команде, равном шести или восьми. Для того, чтобы построенная с помощью генетического программирования система управления летающими тарелками могла работать в этом случае, на первые два входа нейронной сети (рис. 14) подавались относительные координаты ближайшей тарелки из «своей» команды, а на входы с третьего по шестой подавались координаты двух ближайших тарелок из обеих команд. При этом летающие тарелки с нечетными номерами управлялись системой, построенной для первой тарелки, а с четными номерами – построенной для второй тарелки. С помощью описанного алгоритма генетического программирования было построена система управления командой летающих тарелок, содержащая автомат с шестью состояниями. Ее построение заняло около суток на компьютере с процессором Intel Celeron 2.53 GHz. Система тестировалась при количестве тарелок в каждой команде, равном шести и восьми – проводилось 30 соревнований и учитывался результат команды и количество тарелок, успешно завершивших гонку. Построенная система управления командой летающих тарелок имеет значение функции приспособленности, равное 2022.37813410. Сводка результатов соревнований при размере команды в шесть тарелок этой системы с системой из [17] приведена в табл. 3. Таблица 3. Результаты соревнований команд из шести тарелок Построенная с помощью ГП система Система из [17] Среднее 208,4 212,126 Минимум 0,00 204,21 Максимум 228,15 218,87 Среднее без учета худших результатов 215,4 212,196 Более детальную информацию о результатах соревнований можно получить из гистограмм распределений результатов команд (рис. 15, рис. 16) и гистограмм распределений количества летающих тарелок, успешно завершивших соревнование (рис. 17, рис. 18). Рис. 15. Распределение результатов системы управления командой летающих тарелок, построенной с помощью ГП (размер команды – 6 тарелок) На рис. 15 отражены (для наглядности) только ненулевые результаты. В противном случае ширина листа A4 не позволила бы достаточно детально отобразить распределение. Отметим, что в одном соревновании построенная с помощью генетического программирования система показала нулевой результат. Рис. 16. Распределение результатов системы управления командой летающих тарелок, построенной вручную (размер команды – 6 тарелок) Рис. 17. Распределение количества летающих тарелок, завершивших соревнование, для системы, построенной с помощью генетического программирования (размер команды – 6 тарелок) Рис. 18. Распределение количества летающих тарелок, завершивших соревнование, для системы, построенной вручную (размер команды – 6 тарелок) Сводка результатов соревнований при размере команды в восемь тарелок этой системы с системой из [17] приведена в табл. 4. Таблица 4. Результаты соревнований команд из восьми тарелок Построенная с помощью ГП система Система из [17] Среднее 216,5523 212,5919 Минимум 203,05 203,44 Максимум 241,11 225,09 Более детальную информацию о результатах соревнований можно получить из гистограмм распределений результатов команд (рис. 19, рис. 20) и гистограмм распределений количества летающих тарелок, успешно завершивших соревнование (рис. 21, рис. 22). Рис. 19. Распределение результатов системы управления командой летающих тарелок, построенной с помощью ГП (размер команды – 8 тарелок) Рис. 20. Распределение результатов системы управления командой летающих тарелок, построенной вручную (размер команды – 8 тарелок) Рис. 21. Распределение количества летающих тарелок, завершивших соревнование, для системы, построенной с помощью генетического программирования (размер команды – 8 тарелок) Рис. 22. Распределение количества летающих тарелок, завершивших соревнование, для системы, построенной вручную (размер команды – 8 тарелок) Анализ приведенных результатов позволяет сделать вывод, что построенная с помощью ГП система в среднем показывает лучший результат, чем система, построенная в [17] вручную. Причинами этого могут быть: недостаточная эффективность системы, построенной в [17]; высокая эффективность системы, построенной с помощью генетического программирования. Выигрывая по результату команды, построенная с помощью ГП система, однако, проигрывает по количеству тарелок, успешно завершивших гонку. При этом во многих случаях это связано с тем, что тарелки команды, управляемой системой, построенной с помощью ГП, сталкиваются друг с другом или выходят за границы коридора. Однако, в ряде случаев они демонстрируют достаточно «разумное» поведение, двигаясь прямо при отсутствии вблизи препятствий и уклоняясь от других тарелок и границ коридора в случае их наличия по близости. Такое положение дел, скорее всего, связано с недостаточно эффективной функцией приспособленности, учитывающий только общий результат команды и не учитывающий поведение агентов во время соревнования. Поэтому одним из направлений улучшений приведенного в настоящей работе алгоритма является применение более эффективных функций приспособленности.

Похожие:

	Разработка методов совместного применения генетического и автоматного программирования Комитета по скалолазанию, тренерского совета и спортсменов-скалолазов, членов сборной команды Украины		Разработка методов совместного применения генетического и автоматного программирования Учебник предназначен для студентов технических вузов по специальности 010100 математика. Работа студентов по этому учебнику позволит...
	Развитие формализма метода подвижных клеточных автоматов для изучения...		Методическая разработка по внедрению проектного метода на уроках географии Данная методическая разработка предполагает проведение уроков по дисциплине География с использованием элементов проектного метода...
	Разработка метода и адаптивных алгоритмов компрессии с гарантированной... Работа выполнена на кафедре «Математического обеспечения и применения эвм» Технологического института Южного федерального университета...		Министерство образования Российской Федерации Санкт Петербургский... Задачи курса: Изучить основные математические результаты и методы, лежащие в основе метода конечных элементов и других вариационных...
	План: Общие понятия об алгоритме Способы записи алгоритмов История... Так, чтобы решить полное квадратное уравнение, необходимо знать конкретные значения коэффициентов а, b и с (начальные условия). В...		Электронные образовательные ресурсы для учащихся Лев Николаевич Толстой (Война и Мир), Федор Михайлович Достоевский (Преступление и наказание, Идиот). Большое собрание стихотворений...
	Разработка урока Автор: Целюрик Юлия Петровна Тема: «Знакомство со... Используемые программные приложения из пакета спо: Среда программирования Скретч (Scratch)		Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов Реальное строение материала и особенности его поведения под нагрузкой отражено в структурных теориях прочности. Однако практическое...
	Урок по алгебре и математическому анализу в 10 классе по теме «Решение... Обучающая цель: Изучить возможности применения метода интервалов для решения тригонометрических неравенств		26. Мельников Федор Михайлович Мельников Федор Михайлович родился 31 июля 1942 года в дер. Остречиха Сандовского района Калининской области
	Программное обеспечение для решения задач линейного программирования... Линейными ограничениями. Основой программы служит алгоритм симплекс метода для неограниченного числа условий и переменных. В алгоритме...		Студента 617 группы фртк давидюка Дмитрия Сергеевича Научный к т.... Поэтому, когда мы измеряем биологические потенциалы, мы видим результат синхронной деятельности совокупности клеток мозга, и эта...
	Доклад ронжина Андрея Леонидовича по диссертационной работе «Разработка... «Разработка адаптивного метода робастного понимания слитной речи на основе интегральной обработки данных», представленной на соискание...		Методическая разработка «Одномерные массивы» на языке программирования... «Одномерные массивы» на языке программирования pascal в теории и практике школьного курса «Информатика и икт»/ Методическая разработка....