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Teste de parâmetros da busca evolutiva por autômatos celulares no problema da paridade, com ênfase nos métodos de avaliação das regras

By Paulo Sérgio Germano da Silva

Abstract

A obtenção de soluções de problemas através da computação implícita a regras de autômatos celulares permanece um assunto desafiador, pelo pouco que ainda se conhece a respeito. Entre vários problemas abordados na literatura, um que tem despertado interesse é o problema da paridade, em que a meta é determinar a paridade da quantidade de 1s de uma cadeia binária fornecida como configuração inicial a um autômato celular unidimensional binário. Apesar de clássico, ainda não se tem registro de uma regra capaz de resolver o problema e, de fato, nem se sabe se essa solução existe. Nesse contexto, apresentam-se aqui os resultados experimentais de buscas evolutivas realizadas para encontrar boas regras de autômatos celulares unidimensionais binários de raio 3, no problema da paridade. O foco principal da pesquisa foi verificar o efeito de se variar as estratégias de geração das amostras de configurações iniciais de teste, o que se traduz em diferentes formas de avaliação das regras candidatas. Tal enfoque expande os trabalhos de [de Oliveira e Vaiano, 2005], caminhando na direção de melhor compreender e reproduzir alguns dos resultados obtidos em [Wolz e de Oliveira, 2007], em que regras de excelente desempenho foram achadas para reticulados de comprimento ímpar, bem como regras de bom desempenho, apesar de não robustas, para alguns comprimentos pares de reticulados. A despeito das várias abordagens testadas, nenhuma delas conduziu a boas regras no problema em questão, fazendo crer que a qualidade conseguida em [Wolz e de Oliveira, 2007] deve-se, portanto, aos outros conceitos lá empregados, distintos dos aqui avaliados.Problem solving through computation based on cellular automata rules remains a challenging subject, the scarcity of knowledge in the area. Among several problems reported in the literature, the parity problem has generated significant interest, its aim being to ascertain the parity of a quantity of 1s in a binary string, input as an initial configuration to a binary, one-dimensional, cellular automaton. Although a classic problem, no rule able to solve this problem has been found to date. Indeed, it remains uncertain as to whether such a solution exists. In this context, this work presents the results of evolutionary searches for sound rules of one-dimensional, cellular automata of radius 3, in the parity problem. The main focus of the research was to verify the effect of varying the strategies used to generate initial test configuration samples, which implied different ways of evaluating the candidate rules. Such an approach extends the work in [Oliveira e Vaiano, 2005] in the direction of better understanding as well as trying to reproduce some of the results in [Wolz e de Oliveira, 2007], where rules with excellent performance at odd-sised lattices were reported, as well as rules with good performance at even-sised lengths, even though the latter showed lack of robustness. In spite of testing a range of approaches, none led to good rules for the problem, leading to the conclusion that the excellent results obtained in [Wolz e de Oliveira, 2007] were due to the other concepts used therein, distinct from those evaluated in the present study

Topics: ENGENHARIA ELETRICA, autômatos celulares, técnicas de computação, teste, cellular automata, computational techniques, test, ENGENHARIA ELETRICA
Publisher: Universidade Presbiteriana Mackenzie
Year: 2007
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_IPM:oai:mx.mackenzie.com.br:348
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