Darwini alapelvekkel tenyésztenék a versenyautókat
2004. június 21. 16:39, hétfő
A darwini alapelvek motorsportba történő beültetésével a kutatók bemutatták, az autó beállításainak átszabásával sorsdöntő tizedmásodpercek lefaragása lehetséges a köridőkből, bármilyen körülmények uralkodjanak is a pályán.

Hirdetés

A University College London tudósai kifejlesztettek egy technikát, amivel nyerő Formula 1-es versenyautókat "tenyészthetnek". A hó végén megjelenő tanulmányban a kutatók beszámolnak egy új genetikai algoritmusokon alapuló számítógépes modellről, ami a Formula 1-esek legjobb beállításait szelektíven kombinálva optimalizálja a teljesítményt. Az eredmények azt mutatják, hogy akár 0,88 másodperc is lefaragható körönként, ami egy olyan iparágban, ahol századmásodpercek választhatják el a győztest a vesztestől, igen jelentősnek számít.

"A Formula 1 milliókat költ évente a kezelhetőség javítását biztosító technikákra. Minden autót több száz módon lehet állítani, hogy optimálisabb teljesítményt érjünk el. Akár apró változtatás a szárny magasságában, a felfüggesztés merevségében vagy a gumik típusában versenyképesebbé tehet egy gépet. Minden verseny előtt megpróbálják az adott körülményekhez igazítani a beállításokat, azonban a versenyautók annyira finoman kalibráltak, hogy akár egy kis hőmérsékletváltozás is befolyással lehet a teljesítményre. A döntések a tapasztalaton alapulnak, azonban arra nincs garancia, hogy mindig a helyes beállítást sikerül eltalálni. A szimulációkkal sikerült megkülönböztetnünk hogyan teljesítenek az autó különböző tényezői. Minden legjobb teljesítménybeli megoldást gondolatban úgy kezeltünk mintha saját génekkel rendelkeznének, melyek meghatározzák ezeket a paramétereket. A nyerő megoldásokat tovább tenyésztettük egy következő generációba, ami a két szülő autó legjobb beállításait ötvözte egészen addig, míg ki nem alakult a végső beállítás" - fejtegette Dr. Peter Bentley, a tanulmány vezetője.


A genetikai algoritmusok fejlődő technikája magában foglalja a biológia és a számítástechnika tudományának területeit, melynél az evolúció folyamatának utánzásával igyekeznek megtalálni az összetett problémák legjobb megoldását. A probléma lehetséges megoldásait "organizmusokként" kezelik, melyeket egy szimulált környezetbe helyeznek, lehetővé téve, hogy feltételek egész sora bírálja el azokat. Csak a jobbak élik túl, melyek "gyermekeket" hoznak létre a következő generációban. Ezek a leszármazottak a környezet újabb elbírálásának lesznek kitéve, a jobbak újra tovább élhetnek és szaporodhatnak. Számos generáció után olyan "organizmusok" jönnek létre, melyek egyre alkalmasabbak a kívánt feladat ellátására.

A kutatók 68 paramétert állítottak be a szimulációs autón. Öt kísérletet hajtottak végre az Electronic Arts által készített verseny szimuláción. Az első négy kísérlet a brit Silverstone pályán tesztelte az autókat, az utolsó pedig az Európa Nagydíjnak otthont adó német Nürburgringen zajlott, hogy felmérjék, vajon a továbbfejlesztett autó képes lesz-e egy más körülményekkel megáldott pályán is folytatni a nyerő szériáját.

"Silverstone az egyik leggyorsabb pálya, ahol a gyors, elnyújtott kanyarok mellett lassú fordulók is akadnak. Itt a nagyobb sebességre tuningolt, kisebb leszorítóerővel rendelkező autókat tudtuk tesztelni. Ezzel szemben a Nürburgring egy rendkívül kanyargós és kemény pálya, ahol a jó és gyors vezethetőség érdekében a kanyarbiztonsághoz magas leszorítóerőt kell alkalmazni" - magyarázta Krysztof Wloch, a tanulmány másik szerzője.

Silverstone-ban a köridőket sikerült 1 perc 27,005 másodpercről 1 perc 21,050 másodpercre csökkenteni. Ezzel megegyezően a német pályán is 7 másodperc körüli javulás volt tapasztalható. Az eredmények ellenőrzéséhez egy virtuális versenyt rendeztek Silverstone-ban, ahol az autók genetikai algoritmusokkal, alapbeállításokkal, és emberi beállításokkal versenyeztek, melyhez társult egy szakértő is. Az algoritmus által beállított autó futott be elsőként 1:20,349-es idővel, a második a szakértő által beállított gép lett, 0,879 másodperccel lemaradva. Az emberi beállítás harmadikként, míg a gyári beállítás jelentősen, 2,42 másodperccel utolsóként futott be.

"Az igazi próbát egy valódi versenyautó jelentené" - mondta Dr. Bentley. "Jelenleg a csapatoknak megvannak a saját szoftvereik, melyek figyelemmel kísérik a teljesítményt a verseny során. A mi szoftverünkkel verseny közben is kialakítható lenne az autó beállítása, így egy sérüléskor a következő boxba álláskor a hiba ellensúlyozásához módosíthatóak lennének a beállítások. A változtatások menet közbeni alkalmazására már megvan a technika, de persze nem hiszem, hogy a hivatalos szervek ebbe belemennének."
Laptopok

Már 49 900 Ft-tól!

E-book olvasók

Már 17 043 Ft-tól!

Tablet PC-k

Már 23 140 Ft-tól!

LCD monitorok

Már 19 800 Ft-tól!

részletek » részletek » részletek » részletek »
Megosztás
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
 

IT/Tech, Hardver
Tudomány, Mobil, Film, Játék
Hirdetés



Hozzászólások
A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
Rosco  
2004. jún. 23. 17:48 | válasz | #17
Ezeknek a tudósoknak ez a munkájuk? Ezért fizetik őket?
Nem lehetne, hogy valami hasznosabb dologgal töltsék az időt?! A f*szom kivan az ilyen kib*szott ingyenélőktől!!!
Ez az egész teljesen felesleges! Vagyis bocs, nem... majd jó lesz a hadiiparnak.
2004. jún. 23. 11:20 | válasz | #16
A szimulált megoldásokra gondoltam, persze ha a fitnesst csak a valós próbálkozásból lehet kiszedni, akkor ugyanolyan gyors. Viszont ha kevesebb mintavétel van, a gép akkor is tud interpolálni a felület pontjai között, vagy gradienset figyelembe venni. Te nem tudsz 68 dimenziós függvényeket fejben deriválni, ugye? :)
floatr  
2004. jún. 23. 10:10 | válasz | #15
Jahh, fejfájásra hivatkozik, oszt cseszhetik a futamot :))))
Tetsuo  
2004. jún. 23. 03:27 | válasz | #14
Másodpercenként százezret hogy állítgat, mikor egy-egy állítás után a valóságban ki kell próbálni (pl menni 1 kört), ugyanis a szimulációk nem pontosak, ill a szélcsatornás megoldásoknál is valós időben kell mérni (nem lehet felgyorsítani)?
2004. jún. 22. 16:39 | válasz | #13
és ha az anya autó nem akarja akkor mi van ? :)

na mind1.
2004. jún. 22. 16:38 | válasz | #12
wow, interesting!

not.
2004. jún. 22. 12:57 | válasz | #11
Tetsuo de amíg a gép ebből lefuttat százezret másodpercenként, addig az ember mondjuk kettőt havonta... azonkívül a paraméterek egy ilyen problémánál általában csúnyán függnek össze, épp ott a probléma, hogy nem lehet őket függetlenül optimalizálni (ezért kétlem, hogy a szülős megközelítés valóban hasznos). Független paraméterek optimalizálásához szükséges idő lineárisan függ a paraméterek számától, míg általános esetben ez a függés exponenciális, na akkor van baj.
AtisH  
2004. jún. 22. 12:37 | válasz | #10
Annyira technikai sport lesz az F1 (tkp. már az is), hogy jóformán a pénz fogja eldönteni, minnél profibb cuccot engedhet meg magának egy csapat annál jobb lesz. Lassacskán eljutunk majd oda, hogy a pilóta csak díszként lesz a cockpitben.:-( Vagy még ott sem...
2004. jún. 22. 11:56 | galéria | válasz | #9
Meglehetősen szkeptikus vagyok:
1. Az evolúció koránt sem tökéletes, hanem az öröklött dolgok miatt sok problémától szenved :P
2. Ha mondjuk az "apa" autó kis leszorító erővel ment Indianapolisban, az "anya" meg naggyal, és mindkettő jó volt, akkor a gyerek egyik szárnya majnem függőleges, a másik meg vízszintes lesz?

Szerintem csak a hülye angolok nem tudtak másmilyen világszenzációt kitalálni erre a hétre, ezért most ilyen okosságokkal hitegetik a népet...
2004. jún. 22. 09:21 | galéria | válasz | #8
Hát eddig se sok múlott a pilótákon ezután már csak számokra lehet majd fogani .. nevetséges ez az autósport :|
2004. jún. 22. 01:06 | válasz | #7
Feltaláltak egy olyan szoftvert (amit ugye nem feltalálni, hanem elkészíteni szoktak) ami távolról állítja be a kocsi beállításait... Ez csúcs. Az ilyen technikákat épp az idén tiltották be. A boxba állásos javításról meg nem szólok egy szót sem... Már így is hosszúnak tartanak egy boxba állást, hát még mi lesz, amikor még rákötik a sz.gépet a kocsira... Remélem Windows-t használnak, hogy kiegyenlítettebb legyen a mezőny.. :)
2004. jún. 22. 01:03 | válasz | #6
Ez akkor azt akarja jelenteni, hogy feltalálták a spanyol viaszt?
Tetsuo  
2004. jún. 22. 00:31 | válasz | #5
SzVSz itt arról van szó, h össze-vissza állítgatnak mindent (ill 1-1 paramétert) -lásd mutáció- s utána 2 jóból összehoznak egy még jobbat (ha minden frankó), a többi béna beállítást elfelejtik -lásd szelekció-.
Tehát Flashynek van igaza..mindig is ezt csinálták.
2004. jún. 21. 21:57 | válasz | #4
Flashy nagyon tévedsz, a genetikus algoritmusoknak (és egyáltalán bármilyen tanulórendszernek) ott van gyakorlati haszna, ahol az optimalizálandó célfüggvény olyan bonyolult, hogy ember nem tudja megkeresni a globális optimumokat. A versenyautók állítgatása ilyen a cikk szerint, ennyi. Bár hozzáteszem, a genetikus algoritmusok vagy a Monte-Carlo módszerek a közel brute-force megoldást képviselik... :) Pontosabban olyan problémákat is meg lehet velük támadni, ahol a célfüggvény matematikai tulajdonságairól semmit sem tudunk. Univerzalitásuknak megfelelően tudnak igen kevéssé hatékonyak lenni. De a "szülő autók" egy olyan technikai megoldás, ami közel porhintés. Kétlem, hogy pontosan látható a probléma szerkezetéből, hogy a géncserélődésnek haszna lehet, van még ezer másik módszer az optimalizálásra.
lola   "Rest in Peace lola" 
2004. jún. 21. 20:13 | válasz | #3
Ilyen kéne Zsótikának...
2004. jún. 21. 17:45 | válasz | #2
"A mi szoftverünkkel verseny közben is kialakítható lenne az autó beállítása, így egy sérüléskor a következő boxba álláskor a hiba ellensúlyozásához módosíthatóak lennének a beállítások. A változtatások menet közbeni alkalmazására már megvan a technika, de persze nem hiszem, hogy a hivatalos szervek ebbe belemennének."

Ez már elég régóta létezik, és aktív telemetriának hívják. Idén tiltották be.
Flashy  
2004. jún. 21. 17:15 | válasz | #1
ez már megint valami hülyeség. valami irodai tudós fel akarja találni hogy ő jobb mint akik tervezik. csak mert ő leírja hogy hogy csinálja. szerintem ugyanezt a gondolatmenetet követik a tervezők is, csak ők nem ijen vakítás formájában irják le... a menetközbeni változtatásokat meg ha jól emlékszem már be is tiltották újra :)