Michal Bidlo zjednodušil metodu pro návrh celulárních automatů

Druhé místo z celkem 22 příspěvků získal v soutěži Humies Michal Bidlo z Fakulty informačních technologií. Vytvořil inovativní metodu pro návrh složitých celulárních automatů pomocí evolučních algoritmů. Díky ní se výpočty mnohem více zjednoduší a urychlí. Tento postup se uplatní nejen v informatice, ale například i v umění, kde lze jeho pomocí vytvářet různé vzory, ale také ho například vědci využijí pro simulaci situací v dopravě, množení bakterií v různých podmínkách nebo třeba pro napodobení postupu eroze krajiny.

Celulární automat lze přirovnat k mozaice, kde pravidelné uspořádání jednotlivých dílků reprezentuje buňky automatu. Jsou to vlastně počítačové prvky, které dokáží uskutečnit jednoduché výpočty. Každá buňka pak umí měnit v čase svůj stav díky výpočtům, které provádí. "Návod, jak se mají jednotlivé buňky měnit, jsem našel pomocí evolučního algoritmu. Ve složitých automatech existuje totiž tolik pravidel a kombinací, podle kterých se lze řídit, že k vyčíslení jejich počtu někdy nestačí ani vědecký kalkulátor," vysvětlil Bidlo.

Hlavním přínosem jeho práce je způsob, jakým lze vytvořit návod na změnu jednotlivých buněk. „V původním pojetí jsem popsal jednu jedinou vybranou kombinaci vlastností v okolí dané buňky a pro ni jsem specifikoval novou vlastnost. Nová metoda je založená na zobecnění a zjednodušení pravidel,“ objasnil asistent z Ústavu počítačových systémů. Jeho postup využívá myšlenky, že novou vlastnost buňky je možné předepsat pro více různých sestav jediným pravidlem.

Pokusy ukázaly, že počet pravidel může být nižší, než kolik by bylo potřeba u původní metody, tudíž hledání návodů evolučním algoritmem je rychlejší a lze navrhnout animace celulárního automatu, pro které se dříve návody nalézt nepodařilo.

Konference GECCO, v jejímž rámci proběhla soutěž Humies (Human Competitive Awards in Genetic and Evolutionary Computation), se letos konala v americkém Coloradu, a to již potřinácté. Michal Bidlo postoupil se svojí prací do užšího výběru spolu s dalšími sedmi účastníky. Společně pak své práce představili odborné porotě ve dvacetiminutové prezentaci. Vítězem se nakonec stal tým londýnských studentů s prací na téma automatické transplantace softwaru. „Účast a především ocenění v této soutěži je pro mě signálem, že můj výzkum má smysl a má význam se touto metodou dále zabývat a vylepšovat ji,“ uzavřel Bidlo.

(kah)

Témata

Související články:
Výzkumníci z VUT využili umělou inteligenci, aby uspořila energii v počítačích
Doktorand z FIT hledá chyby, kvůli kterým „zamrzají“ aplikace
Tomáš Dacík se věnuje statické analýze programů. Za práci dostal ocenění Brno Ph.D. Talent
Student VUT vymyslel chytrý bojler, který ušetří až třetinu nákladů
Studenti VUT a MUNI pracují s geneticky upravenými bakteriemi. Projekt přihlásili do prestižní mezinárodní soutěže