Lukáš Sekanina

Evoluční hardware

Lukáš Sekanina a kolektiv
Edice Gerstner

Nástup průmyslové revoluce umožnil, aby stroje za člověka převzaly značnou část fyzicky namáhavé práce. S rozvojem počítačů začínají stroje přebírat i intelektuálně náročnější činnosti. V tomto procesu hraje významnou roli umělá inteligence. Jednou z jejích nejdynamičtěji rozvíjejících se oblastí jsou evoluční algoritmy, které se inspirují biologickým fenoménem evoluce. Evoluce běžící v počítači umožňuje vytvářet řešení pro celou řadu problémů, které jsou označovány jako obtížné a pro jejichž vyřešení je třeba invence a kreativita. Za pomoci evolučních algoritmů byly automatizovaně vygenerovány například nové programy, elektronické obvody, antény, optické systémy nebo i umělecké artefakty. V mnoha případech můžeme přímo hovořit o automatizovaném generování patentovatelných inovací. Počítač využívající evoluční algoritmy začíná významně konkurovat kvalifikovanému a kreativnímu inženýru-návrháři, který by dokonce mohl časem i ztratit zaměstnání! Tato monografie shrnuje současný stav výzkumu a aplikací v oblasti evolučního hardwaru. Jedná se zejména o elektronické obvody, které jsou bez zásahu člověka automatizovaně vytvářeny, modifikovány, adaptovány a opravovány podle potřeb konkrétní aplikace. Kromě teoretického výkladu je kniha doplněna ukázkami typických aplikací, mezi kterými například najdeme kontrolér umělé končetiny, který se adaptuje na konkrétního pacienta, anténu vypadající jako keř použitou ve vesmírné misi ST5, obvody schopné sebeopravy, pokud se dostanou do prostředí s extrémní teplotou, roboty řízené kontrolérem sestaveným z kapalných krystalů nebo systém pro automatizovaný návrh bezpečnostních protokolů pro bezdrátové senzorové sítě.