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인공개체 진화에서 행위기억회로의 적응적 진화

Adaptive Evolution of Behavioral Memory Circuits in Evolution of Artificial Individuals

  • 투고 : 2015.10.23
  • 심사 : 2016.02.26
  • 발행 : 2016.03.25

초록

본 논문에서는 인공개체의 진화를 셀 수준에서 모사하는 프레임워크 상에서 인공개체가 자신의 행위를 기억하는 회로가 있는 경우 환경에 어떻게 적응적으로 진화하는지를 연구하였다. 이는 기존에 제안한 인공개체가 단순히 현재 상황 입력에 대한 대응행위를 결정하고 행동하는 것에서 나아가 자신의 이전의 행위를 기억할 경우 어떤 진보된 대응행위로 진화할 수 있는지 그리고 이전 행위를 기억하지 못하는 인공개체에 비하여 어떤 장점을 갖는지를 분석할 수 있다. 이러한 분석을 위하여 특정 먹이패턴에서 다양한 실험을 수행하고 그 결과를 살펴보았다. 먼저 이전 행동을 4단계까지 기억하는 개체와 기억회로가 없는 개체부터 3단계까지 기억하는 개체별로 경쟁력 실험을 해보았다. 그 결과 대부분 4단계까지 기억하는 개체가 우수하였다. 그러나 2단계까지 기억하는 개체가 4단계까지 기억하는 개체보다 더 우수했는데, 이는 실험한 먹이패턴 하에서는 2단계까지 기억하는 개체가 더 빨리 좋은 행위를 갖는 개체로 진화되기 때문으로 분석되었다. 두 번째로 모든 개체를 같이 진화시킨 실험에서도 T2 가 가장 우수한 결과를 보였다. 이를 통하여 행위기억회로를 갖는 개체가 더 우수하며 먹이패턴 복잡도에 적합한 단계까지 기억하는 개체가 가장 좋은 결과를 보임을 확인하였다.

This paper investigates how artificial individuals with behavioral memory circuits adaptively evolve with respect to given environments on a cell-level simulation framework simulating artificial individuals. This makes it possible for us to analyse the advantages of artificial individuals with behavioral memory circuits against the simple artificial individuals that can do only simple reactions with respect to the environments and to know which advanced reactions are possible. In order to do this analysis, we experimented various tests on a specific prey pattern and examined the results. As a first experiment, we tested that artificial individuals with four memory steps competed against from those without memory step to those with three memory steps. Experimental results showed that the artificial individuals with four memory steps were superior to most others. However, artificial individuals with two memory steps were better than those with four memory steps. This was caused that the artificial individuals with two memory steps could evolve faster than those of four memory steps. In a second experiment that all types of artificial individuals are simultaneously evolved, the artificial individuals with two memory steps also showed the best result in the experiment. We could conclude that the artificial individuals with memory was better than those without memory and the best memory steps of artificial individuals were depended on the complexity of prey patterns.

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참고문헌

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