TECHNIKA I BIZNES
Brian Howley z Lockhed Martin Mis- wiĘcie program napisany przez eksper-
KOMPUTERY
siles and Space kierowa" ewolucjÄ… pro- ta mia" t´ samÄ… wad´.)
gramu, który potrafi obliczyç, jak zmie- Aby przezwyci´Å»yç te ograniczenia,
Programowanie niç po"oÅ»enie statku kosmicznego, w programiĘci genetyczni ulepszajÄ… swo-
ciÄ…gu 2% najkrótszego teoretycznie prze- jÄ… technik´. Lee Spector z Hampshire
w oceanie pierwotnym
widzianego czasu, o 10% szybciej niÅ» College w Amherst (Massachusetts) po-
program napisany przez eksperta. Bada- zwala programom w ekosystemie ko-
Ewolucja genetycznych
cze z University College w Cork w Irlan- rzystaç ze wspólnego zasobu pami´ci,
programów to tylko kwestia czasu
dii  wyhodowali system, który konwer- kiedy wspó"zawodniczą w prezentacji
tuje zwyk"e programy, z"oŻone z instruk- swego przystosowania.  Oznacza to, Że
y"ą z"ota dla programistów sta"o cji wywo"ywanych kolejno jedna po dru- dobry pomys" opracowany przez jeden
si´ wymyĘlanie sprytnych algo- giej, na programy równoleg"e, urucha- z programów moÅ»e byç wykorzystywa-
rytmów s"uŻących do tego, by miające jednoczeĘnie kilka poleceł
. ny przez wszystkie inne  wyjaĘnia
pråcowników produkcji i obs"ugi zastÄ…- Aby stworzyç swoje programy, ani Spector. Krótko mówiÄ…c, pozwala to
pi" komputer. KtóregoĘ dnia jednak oni Fernandez, ani Howley nie musieli wni- spo"ecznoĘci programów stworzyç kul-
sami mogÄ… zostaç bez pracy. W labo- kaç w zawi"oĘci neurofizjologii czy tur´. Spector podaje, Å»e jego innowacja
ratoriach uniwersyteckich naukowcy astronautyki. Zadanie genetycznego zmniejszy"a o 39% wysi"ek potrzebny
uczą komputery pisania programów. programisty jest prostsze. Najpierw trze- do rozwiązania trudnego zagadnienia
WykorzystujÄ…c prawa doboru natural- ba zbudowaç Ęrodowisko, które nagra- matematycznego.
nego, zbudowali sztuczne ekosystemy, dza programy szybsze, dok"adniejsze  Zapewne  mówi Spector  moŻli-
które przynajmniej w przypadku kilku lub pod innym wzgl´dem lepsze. Na- we jest zastosowanie programowania
problemów potrafiÄ… wypracowaç lep- st´pnie tworzy si´ populacj´ progra- genetycznego do tworzenia programów,
sze rozwiÄ…zania niÅ» jakiekolwiek stwo- mów zarodków przez losowe "Ä…czenie które znacznie rozwijajÄ… struktur´
rzone dotychczas przez ludzi. MoÅ»e elementów z  banku genów zawiera- w czasie swojego Å»ycia. Strategi´ t´ na-
pewnego dnia systemy te zaprojektujÄ… jÄ…cych odpowiednie funkcje i procedu- zywa programowaniem ontogenetycz-
nawet nowe typy komputerów. ry. Potem moÅ»na juÅ» spokojnie usiąĘç nym. Zaprezentowa" juÅ» jeden taki sys-
Pomys", aby to algorytmy same ewo- i patrzeç, jak ewolucja dokonuje dzie"a. tem, który potrafi przewidzieç kolejnÄ…
luowa"y, a nie by"y wprowadzane w go- Dobór sztuczny dzia"a dok"adnie tak jak liczb´ w ciÄ…gu tak skomplikowanym, Å»e
towej postaci, nie jest nowy. John H. naturalny: do kaŻdego programu wpro- zwyk"e programy genetyczne nie da"y
Holland z University of Michigan opra- wadza si´ dane i czeka na wynik. Naj- sobie z nim rady.
cowa" w"aĘciwÄ… metod´ juÅ» 21 lat temu. gorsze programy w kaÅ»dym pokoleniu Wreszcie ewoluujÄ…ce programy mogÄ…
Jednak jego strategia oparta na Ęcis"ej sÄ… kasowane, najlepsze zaĘ tworzÄ… swo- pokierowaç ewolucjÄ… samych kompu-
analogii do chromosomów ogranicza je kopie i dajÄ… nowe potomstwo, czyli terów dzi´ki ostatniemu wynalazkowi,
si´ do problemów, których rozwiÄ…zanie wymieniajÄ… cz´Ä˜ci kodu z innymi atrak- tablicy, która potrafi przebudowaç ob-
moÅ»na wyraziç równaniami matema- cyjnymi programami. Od czasu do wody pod kierunkiem programu kom-
tycznymi, i daje si´ zastosowaç tylko czasu przypadkowa mutacja zmienia puterowego. Na takiej tablicy Adrian
wtedy, kiedy programista obliczy, ile w programie zmiennÄ… albo dodaje Thompson z University of Sussex da"
liczb komputer ma wstawiç do tych polecenie. swobod´ systemowi programowania
równał
. Dzi´ki tej technice programista moÅ»e genetycznego, by zobaczyç, czy moÅ»e
W roku 1992 John R. Koza, informa- uzyskaç rozwiÄ…zania, nawet jeĘli w nie- on utworzyç obwód do odkodowania
tyk ze Stanford University, rozszerzy" wielkim stopniu orientuje si´ w za- binarnego sygna"u wys"anego analogo-
metod´ Hollanda tak, Å»e pozwala ona gadnieniu. Trzeba jednak za to zap"a- wÄ… liniÄ… telefonicznÄ…. UÅ»ywajÄ…c tylko
rozwijaç ca"e programy o dowolnych ciç: wyewoluowany kod moÅ»e okazaç 100 prze"Ä…czników na tablicy, system
postaciach i rozmiarach. W ten sposób si´ tak nie uporzÄ…dkowany i niezrozu- programujÄ…cy uzyska" prawie idealne
powsta"a nowa dziedzina naukowa. W mia"y jak rozdeptany robak. Program rozwiÄ…zanie po zaledwie 3500 pokole-
lipcu br. kilkuset naukowców zebra"o Fernandeza, który przewiduje gestyku- niach. Mimo Że zagadnienie jest proste,
si´ na pierwszej Konferencji Programo- lacj´ d"oni, sk"ada si´ z jednej, d"ugiej  by"oby trudno znaleÄ™ç rozwiÄ…zanie na
wania Genetycznego (Genetic Program- na ca"Ä… stron´, linii zawierajÄ…cej setki za- tak ma"ej powierzchni i to bez Å»adnych
ming Conference), by zaprezentowaç gnieÅ»dÅ»onych i zamkni´tych w nawia- zewn´trznych elementów  twierdzi
swoje najnowsze osiÄ…gni´cia. sy wyraÅ»eÅ‚
. Nie mówi nic o tym, dla- Thompson.
Jaime J. Fernandez z Rice University czego kciuk zmienia po"oŻenie, tylko Dowodzi, Że  kwestia ewolucji ma-
doniós" o rozwini´ciu programu, któ- stwierdza, Å»e tak si´ dzieje. szyn wymaga radykalnej zmiany spo-
ry umoÅ»liwi sterowanie protezÄ… d"oni. Podobnie jak w Ęwiecie rzeczywistym sobu myĘlenia o tym, czym mogÄ… byç
Program analizuje chaotyczne sygna"y ewolucja wcale nie jest jakimĘ b"yska- elektroniczne uk"ady , poniewaŻ ewo-
nerwowe odbierane przez trzy elektro- wicznym procesem. Szybki komputer lucja wykorzystuje dzia"ania, których
dy przymocowane do przegubu d"oni Howleya potrzebowa" 83 godzin, Å»eby inÅ»ynierowie starajÄ… si´ unikaç. ChociaÅ»
cz"owieka i nieomylnie okreĘla, w któ- wygenerowaç program do kierowania programy genetyczne wciÄ…Å» tylko fer-
rÄ… stron´ poruszy" on kciukiem. Gru- satelitÄ…. Program ten w oĘmiu próbach mentujÄ… w swoim pierwotnym oceanie,
pa Fernandeza zbiera teraz informa- wygra" z wytworami ludzkiej inwencji, wygląda na to, Że jedynie kwestią czasu
cje od osób, które straci"y d"oł
, aby a kiedy napotyka" problemy nie znane jest, kiedy wype"znÄ… z niego, by odna-
sprawdziç, czy wynaleziona technika wczeĘniej  zawodzi". To cz´sty k"opot leÄ™ç swojÄ… nisz´.
moŻe im pomóc. z wyewoluowanym programem. (Oczy- W. Wayt Gibbs
20 ÂWIAT NAUKI GrudzieÅ‚
1996