論文の概要: Tag-based regulation of modules in genetic programming improves context-dependent problem solving

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.09229v3
• Date: Sat, 10 Jul 2021 00:44:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-20 11:04:21.017904
• Title: Tag-based regulation of modules in genetic programming improves context-dependent problem solving
• Title（参考訳）: 遺伝的プログラミングにおけるモジュールのタグベースの制御は、文脈依存問題解決を改善する
• Authors: Alexander Lalejini, Matthew Andres Moreno, and Charles Ofria
• Abstract要約: タグに基づく遺伝子制御を実験的に導入し、実証する。 タグベースの遺伝子制御は、既存のタグベースの命名スキームを拡張している。 タグに基づく規制は、文脈依存問題における問題解決性能を向上させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce and experimentally demonstrate the utility of tag-based genetic regulation, a new genetic programming (GP) technique that allows programs to dynamically adjust which code modules to express. Tags are evolvable labels that provide a flexible mechanism for referencing code modules. Tag-based genetic regulation extends existing tag-based naming schemes to allow programs to "promote" and "repress" code modules in order to alter expression patterns. This extension allows evolution to structure a program as a gene regulatory network where modules are regulated based on instruction executions. We demonstrate the functionality of tag-based regulation on a range of program synthesis problems. We find that tag-based regulation improves problem-solving performance on context-dependent problems; that is, problems where programs must adjust how they respond to current inputs based on prior inputs. Indeed, the system could not evolve solutions to some context-dependent problems until regulation was added. Our implementation of tag-based genetic regulation is not universally beneficial, however. We identify scenarios where the correct response to a particular input never changes, rendering tag-based regulation an unneeded functionality that can sometimes impede adaptive evolution. Tag-based genetic regulation broadens our repertoire of techniques for evolving more dynamic genetic programs and can easily be incorporated into existing tag-enabled GP systems.
• Abstract（参考訳）: 我々は、プログラムがどのコードモジュールを表現するかを動的に調整できる新しい遺伝的プログラミング(gp)技術であるtag-based genetic regulationの有用性を紹介、実証する。 タグは進化可能なラベルであり、コードモジュールを参照するための柔軟なメカニズムを提供する。 タグベースの遺伝的規制は、既存のタグベースの命名スキームを拡張し、プログラムが表現パターンを変更するためにコードモジュールを「宣伝」したり「抑圧」したりできる。 この拡張により、モジュールが命令実行に基づいて制御される遺伝子制御ネットワークとしてプログラムを構築することができる。 本稿では,プログラム合成問題に対するタグベースの制御の機能を実証する。 タグベースの規制は,事前入力に基づいてプログラムが現在の入力にどのように反応するかを調整しなければならないという,文脈依存の問題に対する問題解決性能を向上させることが判明した。 実際、システムは規制を加えるまで、文脈依存の問題に対する解決策を進化させることができなかった。 しかし、タグに基づく遺伝子制御の実装は、普遍的に有益ではない。 特定の入力に対する正しい応答が決して変化しないシナリオを特定し、タグベースの規制を不要な機能として、時には適応的な進化を妨げる可能性がある。 タグベースの遺伝的レギュレーションは、よりダイナミックな遺伝的プログラムを進化させるための技術のレパートリーを広げ、既存のタグ対応GPシステムに容易に組み込むことができる。

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