論文の概要: Fast and stable MAP-Elites in noisy domains using deep grids

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.14253v1
• Date: Thu, 25 Jun 2020 08:47:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-11-17 02:55:47.165169
• Title: Fast and stable MAP-Elites in noisy domains using deep grids
• Title（参考訳）: ディープグリッドを用いた雑音領域の高速安定マップイライト
• Authors: Manon Flageat, Antoine Cully
• Abstract要約: Deep-Grid MAP-ElitesはMAP-Elitesアルゴリズムの変種である。 この単純なアプローチは、適合性最適化の観点から競争性能を達成しつつ、動作記述子のノイズに対する耐性が著しく高いことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.827510863075184
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quality-Diversity optimisation algorithms enable the evolution of collections of both high-performing and diverse solutions. These collections offer the possibility to quickly adapt and switch from one solution to another in case it is not working as expected. It therefore finds many applications in real-world domain problems such as robotic control. However, QD algorithms, like most optimisation algorithms, are very sensitive to uncertainty on the fitness function, but also on the behavioural descriptors. Yet, such uncertainties are frequent in real-world applications. Few works have explored this issue in the specific case of QD algorithms, and inspired by the literature in Evolutionary Computation, mainly focus on using sampling to approximate the "true" value of the performances of a solution. However, sampling approaches require a high number of evaluations, which in many applications such as robotics, can quickly become impractical. In this work, we propose Deep-Grid MAP-Elites, a variant of the MAP-Elites algorithm that uses an archive of similar previously encountered solutions to approximate the performance of a solution. We compare our approach to previously explored ones on three noisy tasks: a standard optimisation task, the control of a redundant arm and a simulated Hexapod robot. The experimental results show that this simple approach is significantly more resilient to noise on the behavioural descriptors, while achieving competitive performances in terms of fitness optimisation, and being more sample-efficient than other existing approaches.
• Abstract（参考訳）: 品質多様性最適化アルゴリズムは、高性能かつ多様なソリューションのコレクションの進化を可能にする。 これらのコレクションは、期待通りに動作しない場合に、素早く適応し、あるソリューションから別のソリューションに切り替えることを可能にする。 したがって、ロボット制御のような現実世界のドメイン問題には多くの応用がある。 しかし、ほとんどの最適化アルゴリズムと同様に、QDアルゴリズムはフィットネス機能に対する不確実性に対して非常に敏感である。 しかし、そのような不確実性は現実世界のアプリケーションでは頻繁に発生する。 QDアルゴリズムの特定のケースでこの問題を探求する研究はほとんどなく、進化的計算の文献に触発され、主にサンプリングを用いて解のパフォーマンスの「真の」値を近似することに焦点を当てている。 しかし、サンプリングアプローチには多くの評価が必要であり、ロボット工学などの多くの応用において、すぐに非現実的になる可能性がある。 本研究では,前に遭遇した類似解のアーカイブを用いて解の性能を近似する,map-elitesアルゴリズムの変種であるdeep-grid map-elitesを提案する。 従来の3つのノイズのあるタスク(標準最適化タスク、冗長アームの制御、シミュレートされたヘキサポッドロボット)と比較した。 実験の結果, この単純な手法は, 動作記述子のノイズに対する耐性が著しく向上する一方で, 適合度最適化の点で競争性能が向上し, 既存の手法よりもサンプル効率がよいことがわかった。

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