Поддержи Openmeetings

суббота, 29 декабря 2012 г.

Генетические алгоритмы в производстве тележек

Генетический алгоритм — это эвристический алгоритм поиска для решения задач оптимизации и моделирования. Для каждого решения задачи, представляемого в виде вектора параметров, оценивается, насколько это решение оптимально. Оптимальным решениям даётся шанс оставить потомство. Новое поколение возникает в результате мутаций — случайных изменений векторов, и скрещивания — отбора параметров нескольких успешных решений.

В следующих примерах генетические алгоритмы используются для создания конструкции тележки, которая сможет проехать дальше по случайному ландшафту. Со временем конструкции в популяции тележек улучшаются путём естественного отбора. Чертежи следующего поколения получаются случайным изменением чертежей победителей текущего заезда.

Пример тележки с пассажирами

Пример тележек без пассажиров

12 комментариев :

Alexei Fedotov комментирует...

> Благодарю Вас за приглашение. При всем интересе к настоящий тематике,
> не совсем понимаю роль моей экспертизы.
> Я понимаю, что это массовая рассылка, но я заинтригован.
> с самыми наилучшими пожеланиями,


Коммерческой роли у данной рассылки нет. Рекламные доходы нашего сайта - $60 за три года. Это - совсем небольшие деньги. Коммерческие статьи стоят дороже. Но авторам грустно, когда их статьи никто не читает. Поэтому я пытаюсь привлечь читателей, которым потенциально материалы могут показаться интересными. В вашем случае — тех, кто отметил сходные интересы в резюме, и кого я смог найти по ключевым словам. Это чем-то похоже на контекстную рекламу, только для контекста используется более структурированная информация, и объём рассылки достаточно мал. Сегодня - первый эксперимент в этом направлении, я сам не знаю, что получится.


Теоретическое описание можно найти здесь, http://www.dataved.ru/2010/01/blog-post_8559.html Скажем, заглядывая в Ваше резюме, я могу предположить, что вас могут заинтересовать курс выпускника вашего факультета Андрея Панова по химии мороженого http://www.dataved.ru/2010/09/ice-cream-chemistry.html Также у нас можно найти предложение людям, которые умеют продавать, http://www.dataved.ru/2012/10/partnership-proposal.html, и по CRM, например, http://www.dataved.ru/2010/05/crm.html

Alexei Fedotov комментирует...

Андрей, большое спасибо за подробный ответ!

> Я штатный сотрудник
> отдела строения вещества ИХФ РАН. Для меня биологическое
> моделирование это не "увлечение с друзьями", а профессиональная
> деятельность. В частности в этом направлении я защищал
> кандидатскую. Другой вопрос, что финансирование для науки

> в России выделяется черезвычайно хитрым образом, и эффективно
> получается, что либо надо "работать в команде титулованных
> ученых" (эффективно отдавать за нищие подачки и километровые
> тупые отчеты соавторство людям, способным "получить гранты"),
> либо зарабатывать на жизнь как-то еще и делать то, что считаешь
> интересным.

Хочу надеяться, что мы — достаточно приятная компания, и в этой компании можно и программировать, и заниматься другими интересными делами, в том числе биологическими моделями. Для меня модель — это прежде всего способ сделать мир нагляднее и популярнее, а людей — развитее и образованнее. Большое количество моделей, создававшихся в рамках науки, недостаточно хороши, и устойчивы, чтобы их использовать практически, и при этом уже достаточно бесполезны, как популярные примеры. Есть ли у вас на примете какие-либо удачные примеры наглядных моделей, или наоборот, моделей, имеющих практическое применение?

Тут мы плавно переходим ко второму поднятому вами вопросу — вопросу денег. На популярные и наглядные модели можно получить денег из образовательного бюджета, а на практические — из инновационного. С километровыми отчётами и другими стандартными атрибутами государственных денег. Сможем мы заинтересовать вас поучаствовать?

> На сайт посмотрел. Немного не понятно позиционирование.
> Вы собираетесь выступить как некоторая сетевая биофизическая/
> биологическая медия? А кто будет осуществлять ревью материалов?
> Рабочий цикл классической научной публикационной машины сложный
> и муторный процеесс. Кто у вас будет этим заниматься?

Вы правильно поднимаете принципиальный вопрос — кто. Найдём блестяще умных и бодрых людей, сможем сделать и хорошее медиа, и отличный образовательный проект, и инновационную компанию. Не найдём людей, сделать ничего не сможем. Поэтому мы здесь и общаемся, чтобы укрепить наше сообщество. А если мы найдём людей, то и заниматься надо тем, к чему навыки и желания этих людей более всего лежат. С кем-то получается договориться и идти по пути, и мы становимся сильнее.

Я сегодня менее всего верю, что мы сможем стать медиа. Для этого человек нужен вселенского масштаба и большой энергии, а я свою всё же трачу на развитие видеоконференций. Место главного редактора вакантно.

> И без этого тоже увы нельзя, иначе вас никто из серьезных людей
> читать не будет из-за большого количества шума. Статьи
> еще не читал, но посмотрю.

Это отдельная проблема. Будем становиться интереснее, и прочтут. Со многими серьёзными людьми общался лично — но они вообще ничего не читают почти. Намного меньше у них времени, чем у людей несерьёзных.

Alexei Fedotov комментирует...

>Есть ли у вас на примете какие-либо удачные примеры наглядных моделей,

вспомню что-нибудь -- подскажу.

>или наоборот, моделей, имеющих практическое применение?

Цикл моделей по свертыванию крови, созданный в ГНЦ РАМН. Ключевая фигура
Атауллаханов Ф.И. Вполне себе практически применимые вещи. Хотя часто очень
эмпирические.

>На популярные и наглядные модели можно получить денег из образовательного бюджета, а на >практические — из инновационного. С километровыми отчётами и другими стандартными >атрибутами государственных денег. Сможем мы заинтересовать вас поучаствовать?

Нет. Я отработал в образовании в РФ 12 лет преподавателем кафедры информатики МФТИ.
Свои "долги" я отдал. Больше к нищебродству (на нижних уровнях) и откровенному безастенчевому воровству (на верхних) под маркой "высшей школы РФ" надеюсь отношения не иметь.
Никакого.

Совет, если позволите. Образованческие деньги в РФ на столько отягощены всякой лабудой
от гипертрофированных отчетов до принципиально кривого графика поступления денег (вы
можете по факту получить деньги на год за неделю-две до срока предоставления отчета), что
связываться с ними либо себе дороже, либо надо иметь разветвленную структуру и иметь
возможность финансировать по факту образованческий проект из других источников. А потом
компенсировать это финансирование грантами он Мин. Обр. Науки. Но последний вариант
явно не про вас. Поэтому просто примите как факт -- образованческие деньги в РФ выдаются
так и на таких условиях, что для реального использования не пригодны, и по сути срабатывают
только для написания липовых отчетов по их освоению. Есть еще вариант -- отчитаться давно
сделанной работой.
На сколько я знаю, как поставлено все в министерстве, такая практика ближайшие года 3-4
меняться не будет.

>Вы правильно поднимаете принципиальный вопрос — кто. Найдём блестяще умных и
>бодрых людей, сможем сделать и хорошее медиа, и отличный образовательный проект,
>и инновационную компанию.

Ну так "кадры решают все". Особенно в современной РФ, где их осталось мало. Тут
не надо быть пророком, достаточно просто держать глаза открытыми.
Любопытно. А что вы понимаете под "инновационной компанией"?
Второй вопрос. А вы уверены, что в РФ образца 2013 года образовательные проекты
вообще востребованы? Я не имею в виду жужжжание вокруг Сколково и Скол.-Тех-а.
Это совершенно отдельная история. Я не имею ввиду липовые реверансы власти
по отношению к уже практически не существующей российской науке и загибающемуся
образованию. Это другая отдельная история. Я имею в виду людьми, гражданами РФ.
Потребителем?
Вопрос для вас важный, не так ли. Ибо зачем делать то, что спроса особого иметь не
будет и особо никому не нужно и не интересно?

Alexei Fedotov комментирует...

> Цикл моделей по свертыванию крови, созданный в ГНЦ РАМН. Ключевая фигура
> Атауллаханов Ф.И. Вполне себе практически применимые вещи.

Как человек, из которого недавно вытекло достаточно крови и других внутренностей, могу с уверенностью сказать, что доктора совсем не пользовались математическими моделями. :-) Поэтому в моём понимании до реального практического приложения здесь ещё далеко.

> Сможем мы заинтересовать вас поучаствовать?
> Нет.

Исходя из дальнейших доводов я делаю вывод, что "нет" относится к "заинтересовать из чувства долга". Помимо чувства долга могут быть какие-то материальные стимулы, или нематериальные, но позитивные, такие как инвестиции в будущее или исполнение желаний. Про материальные можно поговорить в следующем пункте.

Alexei Fedotov комментирует...

> Любопытно. А что вы понимаете под "инновационной компанией"?

Одним из наших основных клиентов является Областное казенное учреждение Агентство по инновациям и развитию Воронежской области. Его руководитель и сотрудники заинтересованы в том, чтобы программа поддержки инновационных предприятий начала действовать. В частности, сейчас можно получить субсидии до 5 миллионов на создание инновационного предприятия.

Вот недавно я предлагал своему другу-химику. Стоит дорогой прибор на кафедре, и считанные единицы в мире могут создавать для него методики испытаний. Можно продавать через Интернет услугу анализа образцов по всему миру. Услуга стоит намного дороже, чем почтовая пересылка образцов, даст и нагрузку прибора на 100%, и возможность удержать специалистов. Сайт бы со временем стал бы базой знаний для методик испытаний, и методов пересылки. Миллионов бы может и не принесло — плохо масштабируется, но создало бы людям счастье, и позволило бы удерживать и наращивать квалификацию. И даже внешнего финансирования не нужно. Но что-то так это и осталось предложением.

Нужны люди, способные наперекор системе, конкретным чиновникам, неверующим и энтропии работающие такие инновационные предприятия создавать. Такие люди есть — я занимаюсь своим предприятием пять лет. Может, нужны немного более удачливые.

Alexei Fedotov комментирует...

> Второй вопрос. А вы уверены, что в РФ образца 2013 года образовательные проекты
> вообще востребованы? Я не имею в виду жужжжание вокруг Сколково и Скол.-Тех-а.
> Это совершенно отдельная история. Я не имею ввиду липовые реверансы власти
> по отношению к уже практически не существующей российской науке и загибающемуся
> образованию. Это другая отдельная история. Я имею в виду людьми, гражданами РФ.
> Потребителем? Вопрос для вас важный, не так ли. Ибо зачем делать то, что спроса особого
> иметь не будет и особо никому не нужно и не интересно?

Очень приятно разговаривать с рациональным собеседником. Девиз нашего образовательного проекта следующий:

Share ideas worldwide.
Train skills in groups of supporters.
Motivate friends to solve problems.
Integrate multimedia from different sources. Use pictures, short movies and tweets.
Crowdfund best teachers and mentors.
Fight education inequality.

Какие следует отметить моменты:
* Объём мирового рынка образования вырастет на $50 миллиардов. Мы хотим создавать проект популярный, в картинках. Ну не сможем продать в России — продадим китайцам.
* Задачу повысить ценность образования мы ставим, как основную задачу проекта. Другими словами, рынок под образование мы хотим создавать. Как? Менять культуру, менять ценности. Создавать сообщество людей толковых. Или хотя бы ситуацию на том же уровне удерживать.
* Удерживать — важное слово. Может основной аудиторией должны стать приезжие таджики.

Alexei Fedotov комментирует...

Не понятно, по каким правилам и какие признаки комбинируются.

Alexei Fedotov комментирует...

> Ваше пожелание доброго вечера в письме действительно оказалось доброй весточкой: радостно и немного удивлённо было мне узнать, что есть ещё люди, возможно, даже объединённые в сообщества по интересам, в этом мире. Творческих замыслов много, однако, не всегда удаётся зафиксировать, приходится делать закладки в памяти, чтобы попытаться реализовать впоследствии. Обстоятельства, в том числе и жизненные, распорядились так, что в настоящее время сделан упор в научных поисках в сторону психологии. С годами приходит понимание того, что утверждение "человек-мерило всего" совсем не красивая фраза. Удалось "нащупать" кое-какие закономерности, осознать, в том числе, глубину и правоту учения Карла Юнга об архетипах и др. Возможно, это будет опубликовано в монографиях с психологическим уклоном. Хочу добавить, что биологическая основа в этих текстах если не присутствует, то подразумевается.

> Непременно воспользуюсь Вашим предложением. Про психологию счёл нужным сослаться как на некий, можно сказать, почти реальный результат.На мой субъективный взгляд, психология уже давно не общественная наука, как нам пытались внушить в предшествующую эпоху. Социологию с полным правом можно отнести к наукам об обществе. Во всяком случае, моего пристального внимания в настоящее время удостоилась биологическая составляющая той дисциплины, которую можно назвать психологией (сейчас, набирая текст в полумраке, сделал символическую опечатку: получилась психологика; весьма возможно, так и нужно назвать то, что меня сейчас занимает:)). В своё время, предществующее нынешнему, меня весьма занимали задачи, заявленные как ИИ (искусственный интеллект). Похоже, "психологика" есть некая сублимация тех представлений.

> Алексей, всегда готов к диалогу. Расскажите, если представится возможным, что Вас сейчас интересует как исследователя, какова цель Вашего проекта. Понимаю, на сайте это, должно быть, представлено, но совсем не факт, что в явном виде. В любом случае, интересно (и поучительно) будет узнать непосредственно от Вас и сравнить со своим первыми впечатлениями.

Олег, большое спасибо за ваш интерес! Мне интересно множество разных тем, они в какой-то степени отражены на сайте. Обычно я предпочитаю подождать, пока человек сам определится с задачей, потому как если человеку задачу дам я, он не будет считать её своей. Мы же со своей стороны всячески ваше начинание попытаемся поддежать в конструктивном русле. Из психологического сейчас у нас развиваются два направления — видеоконсультаций и методики электронного обучения.

Alexei Fedotov комментирует...

> Действительно, я довольно много занимался вопросами математического
> моделирования, и в том числе, вопросами математического описания поведения
> биологических систем. Самым запомнившимся мне проектом была разработка
> модели распространения амброзиевого листоеда по полям Ставропольского края.

> Правда, это было уже довольно давно.
> Интерес к применению математики для описания процессов в мире живых
> существ сохраняется у меня и сейчас. С удовольствием приму участие в
> обсуждении круга проблем, очерченных на вашем сайте. В качестве комментария
> к моделям эволюции, приведенным на этом сайте, могу отметить следующее:

> 1. Очень наглядное представление результатов.
> 2. У меня сложилось впечатление, что предложенная модель показывает, что
> эволюция может создать удачный вариант, но закрепить надолго для
> последующего воспроизводства этот вариант не удается в силу накопления
> случайных отклонений. Очень неожиданный результат!

> Я недавно подбирал материалы по теме приложения математики в биологии. В
> основном - это работы по исследованию генома. Вот несколько ссылок на
> наиболее актуальные темы:

> http://www.nytimes.com/2012/05/18/science/many-rare-mutations-may-underpin-diseases.html?ref=science
> http://www.technologyreview.com/news/427858/breaking-the-genome-bottleneck/?nlid=nldly&nld=2012-05-08
> http://www.nytimes.com/2012/05/15/science/a-mathematical-challenge-to-obesity.html?ref=science
> http://www.smartplanet.com/blog/smart-takes/ceos-choose-big-data-over-social-media/26752

> А как Вы представляете наше взаимодействие ?

Владимир, спасибо за подробный ответ. Прошу прощения за задержку с ответом со своей стороны. Я думаю, что в качестве первого шага хорошо бы было понять, что хотели бы получить в рамках этого проекта вы, и в зависимости от этого планировать взаимодействие.

1. Судя по ссылкам, которые вы прислали, можно заниматься публикацией краткого содержания популярных новостей на русском языке (со ссылкой на подробную версию или даже статью на английском), чтобы заинтересованный читатель мог прочитать интересные новости проще. У нас есть программа компенсации для авторов, но в качестве основного источника дохода их тяжело рассматривать.

2. Можно работать в рабочей группе с нашим программистом Андреем и придумывать, как повысить наглядность моделей.

3. Было бы интересно разложить знание на популярные кусочки и работать над доступными формами подачи этого знания. Как отбор тележек демонстрирует идеи Дарвина, так можно и другие важные идеи изобразить в виде анимации или комиксов. Или может быть притч?

4. Может быть интересным популяризовать какие-то ваши работы и идеи, и донести их до более широкой аудитории. Тем самым можно создать спрос на продолжение работ по данной тематике, а также получить больше признания. Это — сложный путь, так как слишком далеки они от народа. Может быть даже с использованием каких-то современных сервисов, таких как спутниковая съёмка, есть возможность собирать данные о распространении вредителей и совершенствовать модели в реальном времени?

Alexei Fedotov комментирует...

Да, и насчёт закрепления хороших вариантов, там есть параметр о силе мутаций. Его можно сделать поменьше, чтобы не выплёскивало из локальных минимумов.

Alexei Fedotov комментирует...

> Всегда рад новым знакомствам! Математикой+биологией больше занимался в МФТИ
> / ИнстВычМатематики РАН, сейчас строю рейтинговые системы в Риге -
> математика+статистика, хотя в большая часть времени уходит на IT. Насколько
> я понимаю, вы учились в Англии? Сейчас, наверное, уже в Москве? Половина
> моих одноклассников-рижан живет в Лондоне :)


Александр, в Англии я никогда не учился, и даже не был. Рейтинговыми системами очень интересуюсь сам, вот пример нашего рейтинга инструментов для совместной работы. А сейчас ставим себе задачу создать рейтинг электронных образовательных ресурсов, чтобы если уж человек решил электронно что-нибудь изучить, то делал это с максимальной эффективностью.

Alexei Fedotov комментирует...

> Спасибо за теплые слова. Касательно Вашего вопроса о друзьях со схожими интересами, сразу так никто не припоминается. Разве что Павел Певзнер: http://www.youtube.com/watch?v=kY147v9KLE4 Работает он в Лаборатории алгоритмической биологии. http://cseweb.ucsd.edu/~ppevzner/ http://bioinf.spbau.ru/ Есть еще Меншуткин Владимир Васильевич. Сейчас он работает в СПб экономико-математическом институте РАН (СПб ЭМИ РАН).

Уважаемый Никита Николаевич, спасибо за контакты. К Певзнеру мы независимо пришли с нашей программой по биоинформатике (Ugene), но как-то даже ответа пока не получили. Возможно, попробуем ещё.

> Теперь я должен честно признаться, что мои интересы далеки от моделирования. Я по образованию химик, параллельно стал генетиком, а потом и биостатистиком. И вот биомедстатистика - сейчас мое основное занятие. Я соавтор учебника "Биометрия" (ЛГУ, 1982) и моя надежда подготовить новый такой учебник. Так что у меня встречный вопрос, нет ли у Вас друзей, желающих создать современное руководство по биомедстатистике с упором на бейзовский подход? Некоторые мои публикации
и презентации можно найти на сайте: http://independent.academia.edu/NikitaKhromovBorisov Видео одного из моих последних докладов: http://prev-med.ru/ru/video.html

Теперь по вашему вопросу. Я тут году в 2005 хотел найти фрилансера дописать статью из моего научного прошлого. Там задача поставлена, надо было просто досчитать с помощью прямолинейной программки. Работа по дискретной математике — то есть ничего и учить не нужно. Умей писать на русском, и каком-нибудь алгоритмическом. Обещал деньги + соавторство студентам и аспирантам математикам. И получил нулевой результат. Деньги даже не обсуждались. Пункт первый — мало, увы, желающих и умеющих
что-то делать.

Один из уроков, который я извлёк, и реализую в рамках данного сайта — надо быть популярнее. Например, публикуем мы на сайте учебник по химии для школьников, а потом просим разных людей поредактировать. Вот, буквально сегодня нашёлся желающий.

Итак, если вы агитку напишете популярную, и уточните, кого же вы ищете — ученика, например — готов опубликовать, и дать точечную рекламу.



> Желаю Вам и Вашим коллегам в Новом году исполнения исполнимых желаний.
А Вам — удачи с учебником.

Отправить комментарий