Lukáš Sekanina Livres

This book deals with adaptive evolvable systems operating in a changing environment. The proposed component approach for the design of evolvable systems, the mathematical theory of evolvable machines, and the idea of virtual reconfigurable circuits have opened a way towards a better understanding of evolvable systems and to the design of more adaptive, competitive and innovative engineering products. In particular, topics such as the computational power of evolvable systems, the design of complex human-competitive digital circuits and the implementation of a one-clock partial reconfiguration in a common field-programmable gate array are introduced, investigated and implemented. The application domain is adaptive image preprocessing.

Nástup průmyslové revoluce umožnil strojům převzít fyzicky namáhavou práci, a s rozvojem počítačů začínají stroje zvládat i intelektuálně náročné úkoly, přičemž umělá inteligence hraje klíčovou roli. Evoluční algoritmy, inspirované biologickou evolucí, se stávají jednou z nejdynamičtěji rozvíjejících se oblastí. Tyto algoritmy umožňují automatizované generování řešení pro složité problémy, které vyžadují invenci a kreativitu. Díky nim byly například vytvořeny nové programy, elektronické obvody, antény, optické systémy a umělecké artefakty, přičemž mnohé z těchto inovací jsou patentovatelné. Počítače s evolučními algoritmy začínají konkurovat kvalifikovaným inženýrům, což může vést k obavám o jejich pracovní místa. Tato monografie shrnuje aktuální stav výzkumu a aplikací v oblasti evolučního hardwaru, zaměřující se na elektronické obvody, které jsou automatizovaně vytvářeny, modifikovány a opravovány bez lidského zásahu. Kniha obsahuje teoretické výklady a příklady aplikací, jako je adaptivní kontrolér umělé končetiny, anténa pro vesmírnou misi ST5, sebeopravující obvody v extrémních podmínkách, roboty řízené kapalnými krystaly a systémy pro automatizovaný návrh bezpečnostních protokolů pro bezdrátové senzorové sítě.