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拉马克的复仇:习得性状的遗传可使机器人进化更优

机器人学 2023-09-26 v1 人工智能

摘要

进化机器人系统提供两大主要优势:一种借助进化优化开发机器人的先进途径,以及一个用于针对进化问题开展假想实验的特殊研究平台。我们的研究居于二者交汇处。我们探究如下问题:“若 18 世纪生物学家拉马克并非完全错误,且个体一生中习得的性状可通过遗传传给后代,将会怎样?”我们通过一个进化机器人框架的仿真来研究此议题,其中机器人的形态(身体)与控制器(大脑)可进化,且机器人亦能在生命周期内通过学习改善其控制器。在此框架中,我们比较了拉马克式系统(习得的大脑片段可遗传)与达尔文式系统(不可遗传)。基于这些系统的仿真分析,我们获得关于拉马克式进化动态及进化与学习交互的新见解。具体而言,我们表明拉马克主义放大了“形态智能”的涌现——即给定机器人身体通过学习获得良好大脑的能力,并辨识出这一成功的根源:“新生”机器人具有更高适应度,因其遗传的大脑比达尔文系统中的大脑更匹配其身体。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.13099,
  title  = {Lamarck's Revenge: Inheritance of Learned Traits Can Make Robot Evolution Better},
  author = {Jie Luo and Karine Miras and Jakub Tomczak and Agoston E. Eiben},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.13099},
  year   = {2023}
}

备注

preprint-nature scientific report. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2303.12594