Python中进化的人工智能

Question

Python中进化的人工智能

pythonartificial-intelligenceneural-network

6

我一直在考虑用Python创建一个类似于这个的程序，但我的问题是我对人工智能几乎一无所知。现在我正在学习遗传算法、神经网络等相关知识，但有很多东西需要吸收。

目前我的最大问题是我不知道整个程序是如何组合在一起的。如果有人能告诉我这样一个程序的一般框架，我将非常感激。例如，生物如何“看到”周围的事物，它们有什么样的“染色体”，以及环境是如何创建的。

此外，有人可以建议适合AI的库、引擎等吗？我一直在考虑使用neurolab，这是一个好主意吗？

谢谢！

- user1689935

2个回答

6

http://scikit-learn.org/ 是一个很好的资源和框架，可以帮助您学习使用 Python 进行机器学习。

如果您想构建神经网络，http://pybrain.org/ 是一个不错的框架。

- Calvin Cheng

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- corazza · Accepted Answer

有趣的是，我已经用Python创建了你所描述的内容。

这里是一张图片：

enter image description here

绿色的点是食物，红色的点是需要进化和学习如何吃掉食物块的生物体。

对于此类问题的最佳灵感和指导来源绝对是Polyworld: youtube.com/watch?v=_m97_kL4ox0。

另一个很好的例子是帮助我了解反向传播的，我建议您也学习一下，可以在这里找到：arctrix.com/nas/python/bpnn.py。

虽然这个问题太过笼统难以正确回答，但是一般的提示是先全面了解人工神经网络的运作方式，然后使用以下通用算法构建程序：

检查用户输入（相机是否移动？程序是否退出？）
对于每个生物体：
1. 检查其是否存活等。
2. 从世界中获取输入。
3. 评估其神经网络。
4. 将结果应用于物理身体。
5. 应用正面或负面反馈（正如您所看到的，这一切都归结为此）。
更新世界（您可以使用物理引擎）。
可选地，绘制世界。

例如，您的输入神经元可以对应于物理或视觉刺激。我前面有什么东西吗？然后将神经元X设置为1，否则设置为0。

而您的输出神经元可以映射到力量。神经元Y处于活动状态吗？如果是，则在此生物体的这个世界周期中施加一个冲量。

我还建议您不要使用他人的库进行神经网络计算，因为这是学习如何自己实现它们的好方法。您可以使用Pygame进行渲染，并使用PyBox2D进行物理计算。

现在，关于“看到”其他生物的问题...这些问题最好是在隔离环境中解决。你需要一个良好的软件设计，它将使你将整个问题分成许多子问题，这些子问题更容易解决。

通常，可以通过光线投射来实现视觉效果。创建一个方向性的、标准化的向量（长度为1个单位，即sqrt(x*x + y*y) == 1），然后对其进行缩放（x *= factor; y *= factor;）。这样，你就得到了一条向外延伸的直线。在缩放之前，你可以遍历世界上所有的生物（你需要优化这个过程），并检查向量是否在它们内部。如果是，计算它的长度，你的生物就可以获得一些关于周围环境的信息。

还有许多更简单的方法。例如，将每个生物周围的空间划分为四个象限，其中四个代表眼睛（生物的上、右、下、左）。然后计算从生物到每个其他生物的距离（优化！）。找到最近的生物。找出它在哪个象限。哇，一个活跃的眼睛！

我希望我对你有所帮助，但是你需要更加精确，当你遇到实际问题时再回来。同时阅读FAQ。