マルチエージェントの協調作業に向けた遺伝的プログラムによる知識進化に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680387
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 伊藤 英則 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (80213073)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 剛士 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (90303693) ; 犬塚 信博 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (10221780)
• Keywords: エージェント / マルチエージェント / 協調 / 自律進化 / 遺伝的プログラム / 評価 / 2分岐決定グラフ / 知識

Research Abstract

エージェントを疑似生命体とした仮想生態系をコンピュータ上で作成した。特に、複数種類の生命体を存在させる。これらは、補食と被食の関係にあり、この関係が連鎖するモデルを設定した。つまり、この研究では食物連鎖の生態系を疑似する実験プログラムを作成し、生命体の世代交代過程で進化する様子を解明することを目的としている。
これまでの成果では、遺伝的プログラミング技法に新しく交叉機能を追加したことである。これにより進化の速度が上がることを確認した。また、捕食者-被食者の関係の個体群モデルを表すLotka-Volterraの方程式による安定条件をどれだけ満たしているかを解明した。
さらに、環境の変化をモデルに追加した。すなわち、季節の変化を想定して気温の変動を疑似した環境を設定した。この環境(気温の低い領域)を設定することにより、エージェントに「冬眠」を行う行動を発創させることを確認した。ここでは、低温状態における活動は消費エネルギーが大きく生存の可能性を低く設定していることによりより発創させた。また、現在取り組んでいるプログラム機能に低温領域に突入する時点で、長距離移動を実行できる意志決定グラフを追加して実験している。ここでは、「渡り」を発創させることを試みている。その他、集団の利他行動の発創についても実験し、集団利得の評価手法を取り入れて知識進化の解明を行った。

Research Products

• [Publications] 武藤,大野,森脇,犬塚,伊藤: "多出力二分決定グラフのAPPLY交叉を用いた食物連鎖モデル"電気学会論文誌C 電子・情報・システム部門誌. 121巻2号. 423-429 (2001)
• [Publications] 木下,武藤,中村,伊藤: "血縁淘汰による「種」の分化と利他行動の獲得"情報処理学会研究報告 知能と複雑系. 122号. 1-6 (2000)