Я знаю, что все это звучит вполне очевидно. Но самое важное здесь – то, что интерпретатор состоит из множества правил, потенциально находящихся в конфликте друг с другом , причем разные правила срабатывают в разных обстоятельствах при получении разных сообщений из внешней среды. Интерпретатор можно сравнить с экосистемой, населенной правилами, которые одновременно конкурируют и сотрудничают друг с другом. При этом идет постоянный отбор тех, которые внесут наибольший вклад в развитие данной сложной адаптивной системы.
Присвоение коэффициентов доверия
Второй компонент самообучающихся классифицирующих систем – процесс, называемый присвоением коэффициентов доверия. Правилам, при применении которых общая эффективность системы повышается, присваивается больший коэффициент доверия. А у правил, которые не привели к возникновению положительного эффекта или даже нанесли вред системе как целому, коэффициент доверия снижается. Коэффициент доверия определяет вероятность применения правила в следующий раз при получении из внешней среды похожих сообщений.
Происходящий в системе процесс присвоения коэффициентов доверия приводит к повышению роли одних правил и снижению роли других. Формирующийся свод правил представляет собой внутреннюю модельвнешней среды и предписывает способы, которыми система должна реагировать на внешние воздействия. Когда внешняя среда изменяется, сильные на данный момент правила способны приводить к неудачам, а слабые, наоборот, могут оказаться более успешными, чем прежде. В результате происходит перераспределение коэффициентов доверия, что позволяет системе адаптироваться к новым ситуациям и непрерывно подправлять и перенастраивать свою внутреннюю модель.
Возникновение новых правил
Последний компонент самообучающихся классифицирующих систем связан с возникновением новых правил. Холланд объясняет, что новые правила могут возникать в результате рекомбинации элементов уже существующих. Примерно так функционирует и ДНК – путем рекомбинации генов и их аллелей.
Холланд считается отцом генетических алгоритмов, поскольку был первым, кто создал эволюционные модели, основанные на применении сложными адаптивными системами определенных наборов правил при принятии решений. Он не только убедительно описал модель самообучения и накопления знаний внутри сложных адаптивных систем, но и показал, что она может быть применена при создании эволюционных алгоритмов, обладающих мощным потенциалом при адаптации систем к внешней среде.
Правила в сравнении с ограничениями
Эксперт по компьютерной графике Крейг Рейнолдс в свое время обнаружил, что поведение птиц в стаях может быть смоделировано на компьютере при помощи простого алгоритма [Reynolds 1987]. Этот тип поведения, широко распространенный в природе среди разных биологических видов, возникает в результате соблюдения трех простых ограничений (рис. 10.1):
• Все особи должны двигаться в одном направлении (согласованность) .
• Нельзя сталкиваться друг с другом (разделение) .
• Нужно держаться вместе с группой (сплоченность) .
Конкретные реализации этих ограничений применяются в компьютерной мультипликации при создании графических изображений стай птиц, летучих мышей, рыб и пингвинов.
По отношению к людям мы обычно не говорим о стаях (если не принимать во внимание отдельных подписчиков Twitter), но в поведении людей и стай птиц есть кое-что общее. В применении к разработчикам ПО ограничения, действующие в стаях, могут принимать примерно такой вид:
• Договориться об общем направлении движения команды (согласованность) .
• Избегать столкновений с другими членами команды, предотвращать конфликты (разделение) .
• Сотрудничать с другими членами команды, не быть одиночкой (сплоченность) .
Поведение птиц в стаях – пример сложного поведения, возникающего в результате применения всего нескольких простых правил. Однако я полагаю, что здесь слово « правила» неточно и даже вводит в заблуждение.
Мы видели, что в сложных системах в основе механизмов «стимул – реакция»лежит выполнение определенных правил. К агенту поступает сообщение, оно обрабатывается в соответствии с этими внутренними правилами, и затем агент определенным образом реагирует. Правила, которыми пользуется данный агент, могут быть сформулированы в виде оператора «если – то – иначе».
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу