Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Control of PID parameters by iterative learning based on neural network

Karkar Nora, Nadjet Zarroug, Yamina Tighilt, Benmhamed Khier

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 4

158--161

EN

Iterative learning refers to the development, analysis and implementation of methods that allow a machine to evolve through a learning process, and thus perform tasks that are difficult or impossible to perform by more conventional algorithmic.Learning is a dynamic and iterative process for modifying the parameters of a network in response to the stimuli it receives from its environment. The type of learning is determined by how parameter changes occur. In this article , we contribute to the design and development of an algorithm, that can optimize the parameters of a PID controller for the control of repetitive system, using the iterative learning approach based on neural network. The theoretical are illustrated by simulation. The results of simulations prove clearly the efficiency of the control by iterative learning based on neural network.

PL

Uczenie się iteracyjne odnosi się do rozwoju, analizy i wdrażania metod, które pozwalają maszynie rozwiązywać problem w procesie uczenia się, a tym samym wykonywać zadania, które są trudne lub niemożliwe do wykonania przy użyciu bardziej konwencjonalnego algorytmu. Rodzaj uczenia się zależy od tego, jak zachodzą zmiany parametrów. W tym artykule zaprojektowano i opracowano algorytmu, który może zoptymalizować parametry regulatora PID, wykorzystując podejście iteracyjnego uczenia się w oparciu o sieć neuronową. Wyniki symulacji jednoznacznie dowodzą skuteczności sterowania poprzez iteracyjne uczenie się w oparciu o sieć neuronową.

2

State-of-the-Art Techniques in Artificial Intelligence for Continual Learning: A Review

Salami Bukola, Haataja Keijo, Toivanen Pekka

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2021

|

Vol. 26

23--32

EN

Artificial neural networks are used in many state-of-the-art systems for perception, and they thrive at solving classification problems, but they lack the ability to transfer that learning to a new task. Human and animals both have the capability of acquiring knowledge and transfer them continually throughout their lifespan. This term is known as continual learning. Continual learning capabilities are important to Artificial Neural Network in the real world especially with the increasing stream of data. However, it remains a challenge to be achieved because they are prone to catastrophic forgetting. Fixing this problem is critical, so that ANN incrementally learn and improve when deployed to real life situations. In this paper, we did a taxonomy of continual learning first in human by introducing plasticity-stability dilemma and some other learning and forgetting process in the brain. We did a state-of-the-art review of three different approaches to continual learning to mitigate catastrophic forgetting.

3

Corporate digital responsibility - a new dimension of the human - technology relations

Suchacka Małgorzata

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2020

|

Vol. 2, nr 1

1--8

EN

The main goal of the study will be to pay attention to awareness of technological and digital development. Sense of responsibility unites certain groups of entrepreneurs, scientists and decision-makers. The main principles of the idea of corporate social responsibility are related to maintaining balance in business activity between three kinds of capital - economic, human and natural. Following the technological and digital development in recent years, more attention is given to socially responsible creation and implementation of innovation. Corporate Digital Responsibility (CDR), which in recent months has been taking formal shape, is a new initiative within social responsibility. CDR means the awareness of duties binding the organisations active in the field of technological development and using technologies to provide services. The article refers to the dynamic development of technologies that threatens also global labour market due to automation and mass implementation of solutions based on artificial intelligence. Being aware of this dynamic process it is worth to emphasise that businesses and employees have far less time to thoroughly examine social consequences of ongoing implementations related to digitalisation.

4

Towards artificial intelligence. Sociological reflections on the relationship man - organization - device

Suchacka Małgorzata, Horáková Nicole

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2019

|

Vol. 1, nr 1

912--920

EN

The main goal of the study will be to pay attention to technologization of the learning process and its social dimensions in the context of artificial intelligence. The reflection will mainly cover selected theories of learning and knowledge management in the organization and its broadly understood environment. Considering the sociological dimensions of these phenomena is supposed to lead to the emphasis on the importance of the security of the human-organization-device relationship. Due to the interdisciplinary nature of the issue, the article will include references to the concept of artificial intelligence and machine learning. Difficult questions will arise around the ideas and will become the conclusion of the considerations.

5

Positive impact of 3D cad models employment in descriptive geometry education

Dragović Magdalena, Čičević Svetlana, Čučaković Aleksandar, Trifunović Aleksandar, Gramić Filip

Journal Biuletyn of Polish Society for Geometry and Engineering Graphics

|

2019

|

Vol. 32

11--16

EN

Classical Descriptive Geometry (DG) course used 2D drawings for 3D spatial elements representation. Computer graphic introduced simulation of a 3D geometric environment in contemporary DG teaching. Research aim is the impact of CAD models utilization in correlation to students’ overall academic success. The research was performed on the freshmen students at Civil Engineering Faculty of Belgrade University. DG lecturing combines blackboard drawings, PowerPoint presentations and 3D AutoCAD models. Preparation of practices assumed handouts - AutoCAD solutions, both 2D drawings and 3D models available at the official Faculty's website. Paper based questionnaire was employed after the first examination term. The results show significant contribution to the students' achievement with 3D models assistance introduction in DG teaching/learning process.

PL

W kursie klasycznej geometrii wykreślnej rysunki 2D wykorzystywano do reprezentacji elementów przestrzennych 3D. Grafika komputerowa wprowadziła symulację środowiska geometrycznego 3D we współczesnym nauczaniu geometrii wykreślnej. Celem niniejszych badań jest wpływ wykorzystania modeli CAD na ogólne wyniki studentów z tego przedmiotu. Badanie przeprowadzono na próbie studentów pierwszego roku na Wydziale Inżynierii Lądowej Uniwersytetu w Belgradzie. Wykłady z geometrii wykreślnej łączą w sobie klasyczne rysunki tablicowe, prezentacje PowerPoint i modele AutoCAD 3D. Przygotowanie przyjętych praktyk - rozwiązania AutoCAD, zarówno rysunki 2D, jak i modele 3D są dostępne na oficjalnej stronie Wydziału. Kwestionariusz w formie papierowej zastosowano na egzaminie po pierwszym semestrze. Wyniki pokazują znaczący wkład w osiągnięcia uczniów dzięki wprowadzeniu modeli 3D do pomocy w procesie nauczania/uczenia się geometrii wykreślnej.

6

Architectural design as educational strategy “geometry oriented”

Cocchiarella Luigi

Journal Biuletyn of Polish Society for Geometry and Engineering Graphics

|

2019

|

Vol. 32

3--9

EN

This contribution is about an educational test carried out in an elective course titled Geometrical Complements of Graphic Representation, proposed and taught by the author in the master program at the Politecnico di Milano since the Academic year 2010/2011, where targeted design tasks are used as ‘picklocks’, together with digital modeling, in order to get also advanced students interested in Descriptive Geometry, and to prove the power of Geometry as a relevant part in the lifelong learning processes, as well as to highlight the need for changes necessary in the teaching styles, given the present learning styles of our students.

PL

Artykuł dotyczy eksperymentu edukacyjnego przeprowadzonego w ramach przedmiotu fakultatywnego zatytułowanego Geometrical Complements of Graphic Representation, zaproponowanego i prowadzonego przez autora w programie magisterskim w Politecnico di Milano od roku akademickiego 2010/2011. W wykładzie zaproponowano ukierunkowane zadania projektowe jako „wytrychy” wraz z modelowaniem cyfrowym, aby zainteresować studentów geometrią wykreślną i pokazać siłę geometrii jako istotnego elementu w procesie uczenia się przez całe życie. Podkreślono przy tym potrzebę wprowadzenia niezbędnych zmian w dotychczasowym stylu nauczania geometrii.

7

Problemy uczenia się wielopoziomowego w sieciach w świetle teorii działań

Janiszewski A.

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2018

|

z. 118

217--225

PL

Funkcjonowanie układów sieciowych umożliwiających uzyskiwanie dostępu do wiedzy lokalnej i światowej, a następnie jej transferowanie i współtworzenie nowych rozwiązań wpisuje się w obszar zainteresowań teorii uczenia się i tworzenia wiedzy. Oddziaływanie czynników istotnych dla powodzenia podejmowanych przedsięwzięć budowania zasobów wiedzy w oparciu o zasoby zewnętrzne na różnych poziomach w organizacji jak i na drodze relacji międzyorganizacyjnych jest coraz dokładniej wyjaśniane w oparciu o powszechnie wykorzystywane teorie uczenia się, kapitału społecznego, czy klasteringu. W artykule podjęto próbę zastosowania do opisu wskazanych zjawisk teorii działań celem zweryfikowania czy ta perspektywa poznawcza pozwala zadać nowe pytania i znaleźć ewentualne nowe wyjaśnienia dla procesów tak istotnych dla innowacyjności.

EN

Dual networks that are expected to enable organizations to gain access to both local and global knowledge and next to transfer and co-create new solutions are a field of interest of learning and knowledge creation theory. Key factors decide on the success of strategies that entail building organizational knowledge resources based on external resources located on both many different level within the organization and outside the organization and they are more and more thoroughly described by commonly known theories of learning, social capital or clustering. The paper aims at analyzing those phenomena making use of activity theory in order to verify whether this theoretical perspective allows researchers to ask new questions as well as to find possible new explanations for processes as important for the innovativeness as those under discussion in the paper.

8

Rola studenckiego ruchu naukowego w procesie kształcenia

Korpetta D., Kowalska O., Porter B.

Biuletyn Komitetu Przestrzennego Zagospodarowania Kraju PAN

|

2017

|

No 266

196--212

EN

One of the key factors in the development of man is self-education. The paper presents the role of the activities of students in the scientific circle in the educational process. Based on the survey identified the most important areas of interest of members of the Student Research of Spatial Planning and their impact on his career. The respondents positively assessed the activity in the student scientific movement, which had a positive impact on their professional work

9

Wpływ aktywności fizycznej i kolorowania na średni poziom fal mózgowych w trakcie uczenia się

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2017

|

z. 13

43--48

PL

W artykule został przedstawiony wpływ wybranych aktywności fizycznych oraz kolorowania na średni poziom fal mózgowych (wysoka alfa, wysoka beta, niska gamma). W badaniu obejmującym trzydzieści osób pokazano, że nie można wykazać jednoznacznie pozytywnego wpływu ćwiczeń fizycznych - 37%, w przeciwieństwie do kolorowania - 80%, na proces nauczania. Dodatkowo pokazano, że w grupie badanych osób, średni poziom fal mózgowych związanych z procesem uczenia się – nauczania był najniższy na początku, a najwyższy na końcu prowadzonego badania. Może to sugerować pozytywny wpływ aktywności dodatkowych na efektywność procesu uczenia się- nauczania.

EN

The article presents the influence of selected physical activity and coloring on the average level of brain waves (high alpha, high beta, low gamma). The study was subjected to thirty people. That can’t be shown clearly positive effect of physical exercise, as opposed to coloring. In addition, it is shown that in each of the subjects average brainwaves associated with the learning process were lowest in the beginning and the highest on the end of the study. This may suggest a positive effect of some kinds of activities on more effective learning and teaching.

10

Facilitating individual learning processes with advanced instructions

Putz C., Intveen G.

Journal Biuletyn of Polish Society for Geometry and Engineering Graphics

|

2015

|

Vol. 27

45--52

EN

Individual learning processes are most successfully activated and intensified when a variety of combinations of instructions and exercises is being used in conveying basic knowledge. Thus we have developed a didactic concept that provides a sophisticated, though compact access to spatial-geometric thinking using CAD software. This concept based on advanced instructions has proved successful for a great number of first-year university students of engineering sciences. In this beginners' course the students will deal with examples of extraordinary complexity guaranteeing an increased motivation. The content of this course is structured according to the conditions of the learning process rather than with respect to thematic considerations. The fact that knowledge transfer and application are clearly separated facilitates and supports the learning process. Most favorable conditions for learning will be realized if the students can cut their own paths with respect to their individual originality and capability. The learners will have to assume responsibility for their own learning process. This concept makes it possible for participants to choose between various offers during the course of classes, to evaluate their own personal experience and to opt for appropriate versions of learning - leading all students to identical outcomes.

PL

Uczenie się jest formą poznawania rzeczywistości i to taką, która może się dokonywać w różnorodnych, wieloaspektowych formach takich jak: zdobywanie nowej wiedzy, przyswajanie informacji, ćwiczenie nowych umiejętności oraz zastosowanie tych umiejętności w praktyce. Proces uczenia się, jeśli jest wspomagany różnorodnymi formami aktywizacji uczącego się i przynosi zazwyczaj określone i oczekiwane efekty kształcenia w postaci utrwalonych umiejętności. Wychodząc z powyższego założenia, autorzy artykułu stworzyli koncepcję programu nauczania, który można scharakteryzować jako zamknięty i skompaktowany system kształcenia w zakresie nie tylko geometrycznego modelowania trójwymiarowego ale też polegający na wspomaganiu „myślenia przestrzennego” w środowisku programu CAD. Jak wykazały badania ankietowe, zastosowana koncepcja nowoczesnego programu nauczania, oceniona została bardzo wysoko przez studentów pierwszego roku studiów inżynierskich. Opisywany w niniejszym artykule kurs dla początkujących w zakresie modelowania komputerowego składa się szeregu zaawansowanych zadań projektowych, które motywują do eksploracji możliwości pakietu graficznego, a których celem jest wykonanie poszczególnych, trójwymiarowych, modeli obiektów. Struktura kursu została tak zaplanowana, by trudność podejmowanych projektów była zgodna ze zdolnością do przyswajania kolejnych etapów wiedzy, bardziej niż z uwagi na logiczną sekwencję tematów realizowanych w procesie projektowania. Sukces opisywanego tutaj kursu wynika z faktu, iż przekazywanie określonego pakietu wiedzy zostało wyraźnie oddzielone od umiejętności jej zastosowania w celu realizacji praktycznego zadania. Najbardziej bowiem efektywne wydają się te metody, które pozwalają studentom na indywidualne poszukiwanie rozwiązań zgodnie z ich predyspozycjami i indywidualną kreatywnością. Wymogiem staje się tutaj personalna odpowiedzialność za wykonanie podejmowanego zadania i samokształcenie w określonym zakresie. Zaproponowana koncepcja pozwala studentom wybierać zadania na każdym z kolejnych etapów kształcenia, tak by umieć jak najlepiej odnieść się i dostosować do uzyskanego wcześniej poziomu wiedzy. Możliwość wyboru jednej spośród wielu zaproponowanych opcji pozwala każdemu ze studentów uzyskać takie same efekty kształcenia po ukończeniu opisywanego tutaj kursu.

11

Rozwiązania informatyczne w procesie kształcenia na odległość

Popławski T., Ślemp S.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2014

|

Nr 37

61--66

PL

W artykule przedstawiono istotę procesu kształcenia. Ukazano konieczność dostosowania procesów edukacyjnych do zmịenịającej sịę rzeczywịstoścị, w tym do rozwoju technologịị ịnformacyjno-komunịkacyjnych. Technologịe te można wprowadzać na każdym etapịe kształcenịa ị wykorzystywać jako metody wspomagające nauczanịe. Podsumowując, atutem jest umożlịwịenịe kształcenịa ị doskonalenịa zawodowego (samoedukacjị) oraz zdobywanịa nowych kompetencjị osobom nịemającym czasu na kształcenịe stacjonarne, np. polịtykom, bịznesmenom czy dzịennịkarzom.

EN

The paper presents the essence of the learning process. It shows the need to adapt educational processes to changing realities, including the development of ICT. These technologies can be entered on each vocational education and used as adjuncts teaching. In summary, the advantage is to enable the vocational education and training (self-education) and the acquisition of new competences for not having time to full-time education, such as politicians, businessmen and journalists.

12

Managing learning process with e-learning tool

Opaliński A.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2014

|

Nr 37

53--56

EN

This article presents one possibility to employ Moodle, the free e-Leaning platform, to organize learning understood as a process. Behavioral approach and application to massive courses are assumed. A case study is presented, where the introduction of Moodle resulted in better student performance in homework.

PL

Artykuł przedstawia możliwość wykorzystania platformy e-Learningowej Moodle do organizacji nauki, rozumianej jako proces. Zakłada się podejście behawioralne i kursy z wieloma uczestnikami. Przedstawiono przypadek w którym zastosowanie Moodle zaowocowało lepszymi wynikami studentów w składaniu prac domowych.

13

Modifying the rate of evolution using the learning process

Handzel Z.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 4

50-52

EN

The paper discusses the issues concerned with the impact of learning process on the rate of evolution in evolutionary systems. In the paper we tried to answer the question whether it is possible to speed up the evolution by introduction of learning process of individuals. We also consider some practical consequences of the obtained results.

PL

Artykuł dotyczy zagadnień wpływu procesu uczenia na tempo zachodzenia przemian w systemach ewolucyjnych. W szczególności w artykule starano się odpowiedzieć na pytanie, czy możliwe jest przyspieszenie ewolucji poprzez wprowadzenie procesu uczenia osobników. Rozważono także praktyczne konsekwencje uzyskanych wyników.

14

Wspomaganie procesu nauczania za pomocą gier. Projekt „Wirtualna Fizyka – Wiedza Prawdziwa”, innowacyjne rozwiązanie dydaktyczne

Królikowski T., Karmelita M., Rypina Ł., Suwłow W., Żmuda-Trzebiatowski P.

Zeszyty Naukowe. Studia Informatica / Uniwersytet Szczeciński

|

2012

|

Nr 31

101--114

PL

Artykuł zawiera informacje nt. innowacyjnego programu nauczania fizyki dla szkół ponadgimnazjalnych z wykorzystaniem edukacyjnych gier wideo. Porusza problemy związane z uczeniem się oraz nauczaniem fizyki we współczesnych szkołach ponadgimnazjalnych, prezentuje badania przeprowadzone w ramach projektu "Wirtualna Fizyka – Wiedza Prawdziwa", opisuje komplet innowacyjnych narzędzi edukacyjnych oraz objaśnia specyfikę i strukturę edukacyjnych gier wideo.

EN

The article contains information on innovative physics curriculum for secondary schools with educational video games. Tackles the problems associated with the learning and teaching of physics in secondary schools today, presents research carried out within the project Virtual Physics – True Knowledge, describes a set of innovative learning tools, and explains the characteristics and structure of educational video games.

15

Decelerating the rate of evolution with constant learning

Gajer M.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 11

50-53

EN

Evolution and learning are two main processes that are considered in the case of artificial intelligence and artificial life systems. These two processes can interact with each other, which is called the Baldwin effect. Especially, the introduction of learning process into an evolutionary system can cause acceleration or deceleration of the rate of evolution both in the case of artificial and natural evolutionary systems. However, there is still a lack of a solid mathematical theory that could thoroughly explain the phenomena concerned with the impact of learning on the rate of evolution. In the case of constant learning, that is a process during which individuals are moved a constant value toward the optimum, it was proved that if the second derivative of the logarithm of the fitness function is negative, the rate of the evolution should be slowed down as a result of the introduction of constant learning. In the paper we assume an evolutionary system with the asymptotic fitness function for which the theory states that the introduction of constant learning should lead to deceleration of the rate of evolution. The results of numerous computer simulations confirmed the theory and demonstrated that the deceleration of the rate of the evolution is significant. Moreover, the impact of the intensity of mutation on the degree of deceleration of the rate of evolution could also be observed.

PL

Ewolucja i uczenie się są dwoma głównymi procesami rozpatrywanymi w kontekście systemów sztucznej inteligencji i systemów sztucznego życia. Oba wymienione procesy mogą wchodzić we wzajemną interakcję, co bywa określane mianem efektu Baldwina. W szczególności wprowadzenie procesu uczenia do systemu ewolucyjnego może powodować przyspieszenie bądź spowolnienie tempa ewolucji zarówno w przypadku sztucznych, jak i naturalnych systemów ewolucyjnych. Obecnie wciąż odczuwany jest brak solidnej teorii matematycznej, która byłaby w stanie wyjaśnić w pełni zjawiska związane z wpływem procesu uczenia na tempo przebiegu ewolucji. W przypadku tzw. uczenia stałego, które polega na systematycznym przesuwaniu o stałą wartość genotypu osobnika w kierunku poszukiwanego optimum, udowodniono, że jeżeli druga pochodna logarytmu funkcji dopasowania jest ujemna, wówczas tempo przebiegu ewolucji powinno ulec spowolnieniu w wyniku wprowadzenia do systemu ewolucyjnego uczenia stałego. W artykule rozważono system ewolucyjny z asymptotyczną funkcją dopasowania, w przypadku którego zgodnie z teorią wprowadzenie uczenia stałego powinno wywołać spowolnienie tempa przebiegu ewolucji. Liczne wyniki symulacji komputerowych potwierdzają przewidywania teorii i pokazują, że spowolnienie tempa ewolucji jest istotne. Ponadto można zaobserwować dodatkowy wpływ częstotliwości mutacji na spowolnienie tempa ewolucji.

16

Aspekty edukacji - raport dla UNESCO Międzynarodowa Komisja do Spraw Edukacji dla XXI wieku

Matuszewska J.

Zeszyty Naukowe. Architektura / Politechnika Łódzka

|

2011

|

z. 1

143--147

PL

Współczesny świat stwarza idealne warunki dla rozwoju edukacji głównie za sprawą szybszego przepływu informacji i wymiany międzykulturowej. Proces kształcenia jednak nigdy nie jest dziełem ukończonym i trwa on niemalże od narodzin, aż do śmierci jednostki. Coraz częściej używa się określenia „edukacji ustawicznej" jako uczenia się przez całe życie. Owe long life learning, oprócz pogłębiania doświadczeń i rozbudzania zainteresowań, jawi się również jako okazja do wyrównania szans czy zaktualizowania wiedzy. Sformułowany w latach 90. XX wieku Raport Delorsa "Edukacja —jest w niej ukryty skarb " przyniósł przełom w spojrzeniu na koncepcję nauki przez całe życie oraz wyodrębnił podstawowe aspekty edukacji, stanowiące jednocześnie główne filary wiedzy.

EN

The modern world creates perfect conditions for development of education, mainly because of fast flow of information and intercultural cooperation. The learning process is never completed and continues almost form birth to death of a human. Learning throughout life has even its own name - "lifelong learning". Lifelong learning accumulates experience and arouses interests as well as rebalances chances and updates knowledge. Formulated in the 90s of the twentieth century Delors Report "Education the treasure within" brought the breakthrough in the overview of the concept of permanent education and defined the fundamental aspects of knowledge.

17

Analiza wpływu procesu uczenia na tempo ewolucji w przypadku wielomodalnej funkcji celu

Gajer M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 2

24-29

PL

Ewolucja oraz uczenie się są dwoma głównymi procesami rozpatrywanymi w ramach badań nad systemami sztucznej inteligencji. Jest od dawna znanym faktem, że proces uczenia może prowadzić do przyspieszenia bądź spowolnienia przebiegu zmian ewolucyjnych, jednak wciąż brak jest solidnej teorii opisującej w sposób ilościowy rozważane zjawiska. Pewne rezultaty zostały uzyskane jedynie w przypadku monotonicznej funkcji celu. W artykule pokazano, w oparciu o przeprowadzone eksperymenty numeryczne polegające na poszukiwaniu rozwiązania optymalnego, że również w przypadku wielomodalnej funkcji celu zastosowanie uczenia prowadzi do istotnego przyspieszenia tempa ewolucji.

EN

The evolution and learning are two main processes that are examined in the domain of artificial intelligence systems. It is a well-known fact that learning can both accelerate or decelerate evolution, but there is still no solid theory that could explain these phenomena in a quantitative way. Some results were obtained only in the case of a monotonic fitness function. In the paper it was demonstrated, basing on the numerical experiments of optimum search, that also in the case of a multimodal fitness function learning can lead to a visible acceleration of the rate of evolution.

18

Analiza wpływu uczenia stałego na tempo przebiegu procesów ewolucyjnych

Gajer M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 5

475-478

PL

W artykule rozważono wpływ procesu uczenia na tempo zachodzenia przemian ewolucyjnych. Zjawisko polegające na tym, że wprowadzenie do sytemu ewolucyjnego procesu uczenia może zarówno przyspieszać, jak i spowalniać ewolucję, jest od dawna znane w naukach przyrodniczych i określane jest mianem efektu Baldwina. Natomiast brak jest ogólnej teorii opisującej rozważane zjawiska w sposób ilościowy. W artykule przedstawiono teoretyczną analizę wpływu uczenia stałego na tempo ewolucji. Uzyskane wyniki zostały dodatkowo potwierdzone przeprowadzonymi przez autora symulacjami numerycznymi, z których wynika, że w systemach ewolucyjnych z dodatnią i monotoniczną funkcją celu wprowadzenie uczenia stałego zawsze powoduje spowolnienie ewolucji.

EN

The paper deals with the influence of learning on the evolution rate. It is a well-known fact that learning can under some circumstances accelerate or decelerate evolution, but there is no general theory that could explain these phenomena. The work [11] proposes a mathematical method with use of which one can determine whether the evolution will be accelerated or decelerated by learning for a monotonic and positive fitness function. This mathematical method is based on analysis of the fitness function logarithm second derivative. In the paper there is presented an experimental evolu-tionary system for which it was proved that the fitness function logarithm second derivative is negative. This fact causes that introduction of the constant learning to such a system must lead to deceleration of evolution. However, the mathematical method presented in [11] does not allow for any quantitative analysis of this phenomenon. Numerical experiments were conducted by the author of this paper in order to confirm the theoretical results obtained before. The simulation results of impact of learning on the evolution rate are shown in Figs. 1- 5. It can be noted that the deceleration of evolution, especially in the case of lower number of evolutionary algorithm generations, is relatively large. The impact of mutation intensity on the evolution rate was also examined. It was shown that increase in the mutation intensity accelerates the evolution significantly. The paper is organised as follows: Section 1 is the introduction, Section 2 presents the outline of the mathematical method based on gain function analysis, Section 3 discusses the results of numerical simulations, Section 4 gives the concluding remarks..

19

Badanie wpływu procesu uczenia na zachowanie się systemów ewolucyjnych z monotoniczną funkcją dopasowania

Gajer M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 4

125-130

PL

Artykut został poświęcony zagadnieniom badania wpływu procesu uczenia na zachowanie się systemów ewolucyjnych. Wzajemne interakcje pomiędzy procesami ewolucyjnymi a procesem uczenia są obecnie jeszcze słabo poznane. Wiadomo jest, że wprowadzenie uczenia do systemu ewolucyjnego może w pewnych warunkach prowadzić zarówno do przyspieszenia, jak i spowolnienia tempa ewolucji. Brak jest jednak ogólnej teorii tłumaczącej tego typu zjawiska i potrafiącej je opisać w sposób ilościowy. W artykule rozpatrzono przypadek uczenia stałego z dodatnią i monotoniczną funkcją dopasowania. Opierając się na wcześniejszych rezultatach można przeprowadzić badanie znaku drugiej pochodnej logarytmu funkcji dopasowania i na tej podstawie wywnioskować, że wprowadzenie uczenia będzie powodowało w rozważanym systemie spowolnienie przebiegu ewolucji. Jednak ilościowa ocena tego zjawiska wymaga przeprowadzenia odpowiednich eksperymentów numerycznych. W artykule opisano przeprowadzone przez autora symulacje komputerowe systemu ewolucyjnego z monotoniczną funkcją celu. Przeprowadzone eksperymenty dobrze potwierdziły wcześniejsze rezultaty teoretyczne. Ponadto pokazano, że wprowadzenie do systemu uczenia stałego prowadzi do istotnego spowolnienia tempa zachodzenia procesów ewolucyjnych.

EN

The paper is devoted to the issues of examining the impact of learning process on the behavior of evolutionary systems. Mutual interactions between evolutionary processes and learning process are still weakly understood. However, it is a well-known fact that the introduction of learning into the evolutionary systems can both lead to acceleration or deceleration of evolution. But there is still a lack of general theory that could explain these phenomena in a quantitative manner. In the paper the case of constant learning with a monotonie and positive fitness function is examined. Basing on the former results one can examine the sign of the second derivative of logarithm of fitness function, which results the conclusion that learning should lead to deceleration of evolutionary processes. In order to confirm the theoretical results and asses the extent to which evolution is decelerated some numerical experiments were conducted by the author. In the paper the case of monotonie fitness function was examined during the numerical experiments that were conducted by the author. The numerical simulations, the results of which were presented in the paper, confirmed totally the former theoretical results.Moreover, it was proved that constant learning decelerates the evolutionary processes to the relatively great extent.

20

Examining the Impact of Positive and Negative Constant Learning on the Evolution Rate

Gajer M.

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2009

|

Vol. 13, No 4

355-362

EN

The paper discusses the influence of learning on evolutionary processes. In biological sciences it is a well-known fact that the rate of evolution can be effected by learning and the same phenomena can also be observed in artificial evolutionary systems, however, their nature is still not sufficiently well understood. In the paper the influence of constant learning on the rate of evolution is examined. The constant learning is a kind of learning during which the genotype of the individual being taught is moved toward the global optimum over a constant value. If the fitness function is monotonic, it can be concluded from the mathematical theory that such kind of learning should decelerate evolution. However, this fact is highly counterintuitive and for this reason it should be proved by numerical experiments. In the article the results of numerical simulations are presented. They prove that evolution is indeed decelerated by learning in case of the sigmoid fitness function. Moreover, two cases of constant learning were examined in the paper. These are the positive and negative constant learning. It was demonstrated that in the case of the negative constant learning the evolution was decelerated to a larger extent than in the case of the positive constant learning. The obtained results can help explain certain phenomena concerning the impact of learning on the evolution both in natural and artificial evolutionary systems.