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重访混沌边缘:演化细胞自动机以执行计算任务

adap-org 2008-02-03 v1 适应与自组织系统

摘要

我们呈现了类似 Packard (1988) 所进行的实验结果,采用遗传算法演化细胞自动机 (CA) 以执行特定计算任务。Packard 检查了演化得到的 CA 规则频率作为朗顿拉格玄参数 (Langton, 1990) 函数的分布,并将其实验结果解释为提供以下两个假设的证据:(1) 能够执行复杂计算的 CA 规则最可能位于“临界”λ值附近,这些值被认为与 CA 之间有序与混沌行为模式之间的相变相关;(2) 当 CA 规则被演化以执行复杂计算时,演化倾向于选择接近临界值的规则。我们的实验得出了截然不同的结果,我们认为对原始结果的解释是不正确的。我们还回顾并讨论了与 λ、动力学行为类别以及 CA 中的计算有关的议题。本研究的主要创新结果是识别计算策略的出现与竞争,并分析对称性在演化系统中的核心作用。特别是,我们演示了对称性破缺如何阻碍向更高计算能力的演化。

关键词

引用

@article{arxiv.adap-org/9303003,
  title  = {Revisiting the Edge of Chaos: Evolving Cellular Automata to Perform Computations},
  author = {Melanie Mitchell and Peter Hraber and James P. Crutchfield},
  journal= {arXiv preprint arXiv:adap-org/9303003},
  year   = {2008}
}

备注

38 pages, compressed .ps files (780Kb) available ONLY thru anonymous ftp. (Instructions available via `get 9303003' .)