Game – chatgpz.de – KI-Tools & Praxiswissen https://chatgpz.de Unabhängige Tests, Anleitungen und Hintergründe zu KI-Tools. Sun, 12 Apr 2026 08:54:50 +0000 de-DE hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.4.2 234900186 Einführung in Reinforcement Studying Brokers mit der Unity Recreation Engine https://chatgpz.de/machine-learning/einfuehrung-in-reinforcement-studying-brokers-mit-der-unity-recreation-engine/ https://chatgpz.de/machine-learning/einfuehrung-in-reinforcement-studying-brokers-mit-der-unity-recreation-engine/#respond Sun, 12 Apr 2026 08:54:50 +0000 https://chatgpz.de/machine-learning/einfuehrung-in-reinforcement-learning-agents-mit-der-unity-game-engine/ [ad_1]

Reinforcement Studying – Lernen aus Beobachtungen und Belohnungen – ist die Methode, die der Artwork und Weise, wie Menschen (und Tiere) lernen, am ähnlichsten ist.

Trotz dieser Ähnlichkeit bleibt es auch der komplizierteste und problematischste Bereich des modernen maschinellen Lernens. Um den berühmten Andej Karpathy zu zitieren:

Reinforcement Studying ist schrecklich. Es ist einfach so, dass alles, was wir vorher hatten, viel schlimmer struggle.

Um das Verständnis der Methode zu erleichtern, werde ich ein Schritt-für-Schritt-Beispiel eines Agenten erstellen, der mithilfe von Q-Studying lernt, in einer Umgebung zu navigieren. Der Textual content beginnt mit den ersten Prinzipien und endet mit einem voll funktionsfähigen Beispiel, das Sie in der Unity-Spiel-Engine ausführen können.

Für diesen Artikel sind Grundkenntnisse der Programmiersprache C# erforderlich. Wenn Sie mit der Unity-Spiel-Engine nicht vertraut sind, bedenken Sie einfach, dass jedes Objekt ein Agent ist, der:

  • ausführt Begin() einmal zu Beginn des Programms,
  • Und Replace() kontinuierlich parallel zu den anderen Agenten.

Das zugehörige Repository für diesen Artikel ist verfügbar GitHub. Alle Bilder stammen vom Autor, sofern nicht anders angegeben.

Was ist Reinforcement Studying?

Beim Reinforcement Studying (RL) haben wir einen Agenten, der in der Lage ist, Maßnahmen zu ergreifen, die Ergebnisse dieser Maßnahmen zu beobachten und aus Belohnungen/Strafen für diese Maßnahmen zu lernen.

Eine typische Darstellung einer RL-Schleife. (i) der Agent ergreift eine Aktion, (ii) die Aktion wirkt sich auf die Umgebung aus, (iii) der Agent liest den Zustand der Umgebung, (iv) der Agent aktualisiert seine Richtlinie basierend auf den Belohnungen/Strafen für die Aktion. Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Reinforcement_learning .

Die Artwork und Weise, wie ein Agent in einem bestimmten Zustand über eine Aktion entscheidet, hängt von ihm ab Politik. Eine Politik π ist eine Funktion, die das Verhalten eines Agenten definiert und Zustände Aktionen zuordnet. Gegeben eine Reihe von Zuständen S und eine Reihe von Aktionen A Eine Richtlinie ist eine direkte Zuordnung: π: S → A .

Wenn wir außerdem möchten, dass der Agent mehr mögliche Optionen mit einer Auswahl hat, können wir eine erstellen Stochastische Politik. Dann bestimmt eine Richtlinie anstelle einer einzelnen Aktion die Wahrscheinlichkeit, jede Aktion in einem bestimmten Zustand zu ergreifen: π: S × A → (0, 1).

Beispiel für einen navigierenden Roboter

Um den Lernprozess zu veranschaulichen, erstellen wir ein Beispiel eines navigierenden Roboters in einer 2D-Umgebung und verwenden dabei eine von vier Aktionen: A = {Left, Proper, Up, Down} . Der Roboter muss zu jedem Zeitpunkt auf der Karte den Weg zur Auszeichnung finden, ohne ins Wasser zu fallen.

Die Karte zum Navigieren auf einem 8×5-Gürtel. In Spalte 4 (0-indiziert) gibt es einen schmalen Engpass, der den Agenten zwingt, ihn zu umgehen, um an die Trophäe zu gelangen. Die optimale Strategie führt den Agenten in möglichst wenigen Schritten von jedem Grasfeld zur Trophäe.

Die Belohnungen werden zusammen mit den Kacheltypen mithilfe einer Enum codiert:

public enum TileEnum { Water = -1, Grass = 0, Award = 1 }

Der Zustand wird durch seine Place im Raster angegeben, was bedeutet, dass wir 40 mögliche Zustände haben: S = (0…7) × (0…4) (ein 8 × 5-Kachelgitter), das wir mithilfe eines 2D-Arrays codieren:

_map = {
    { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1 },   // all water border
    { -1,  0,  0,  0, -1,  0,  1, -1 },   // 1 = Award (trophy)
    { -1,  0,  0,  0, -1,  0,  0, -1 },
    { -1,  0,  0,  0,  0,  0,  0, -1 },
    { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1 },   // all water border
}

Wir speichern die Karte in einer Kachel TileGrid das die folgenden Hilfsfunktionen hat:

// Acquire a tile at a coordinate
public T GetTileByCoords<T>(int x, int y);

// Given a tile and an motion, get hold of the following tile
public T GetTargetTile<T>(T supply, ActionEnum motion);

// Create a tile grid from the map
public void GenerateTiles();

Wir werden verschiedene Kacheltypen verwenden, daher das Allgemeine T. Jede Kachel hat eine TileType gegeben durch die TileEnum und daher auch seine Belohnung, die als erhalten werden kann (int) TileType.

Die Bellman-Gleichung

Das Downside, eine optimale Richtlinie zu finden, kann mithilfe von iterativ gelöst werden Bellman-Gleichung. Die Bellman-Gleichung postuliert, dass die langfristige Belohnung einer Aktion gleich der unmittelbaren Belohnung für diese Aktion ist Plus die erwartete Belohnung aller zukünftigen Aktionen.

Es kann iterativ für Systeme mit diskreten Zuständen und diskreten Zustandsübergängen berechnet werden. Haben:

  • s— aktueller Stand,
  • A— Menge aller Aktionen,
  • s'— Zustand, der durch das Ergreifen einer Aktion erreicht wird a im Staat s ,
  • γ— Abzinsungsfaktor (je weiter die Belohnung, desto geringer ihr Wert),
  • R(s, a)— sofortige Belohnung für das Handeln a im Staat s

Die Bellman-Gleichung gibt dann den Wert an V(s) eines Staates s Ist:

Iteratives Lösen der Bellman-Gleichung

Die Berechnung der Bellman-Gleichung ist ein dynamisches Programmierproblem. Bei jeder Iteration nberechnen wir die erwartete zukünftige Belohnung, die in erreichbar ist n+1 Schritte für alle Kacheln. Für jede Kachel speichern wir dies mit a Worth Variable.

Wir vergeben eine Belohnung basierend auf dem Zielplättchen, d. h 1 wenn die Auszeichnung erreicht wird, -1 im Roboter fällt ins Wasser, und 0 ansonsten. Sobald entweder Auszeichnung oder Wasser erreicht sind, sind keine Aktionen mehr möglich, daher bleibt der Wert des Zustands auf dem Anfangswert 0 .

Wir erstellen einen Supervisor, der das Raster generiert und die Iterationen berechnet:

non-public void Begin()
{
    tileGrid.GenerateTiles();
}

non-public void Replace()
{       
    CalculateValues();
    Step();
}

Um den Überblick über die Werte zu behalten, verwenden wir a VTile Klasse, die a enthält Worth. Um zu vermeiden, dass aktualisierte Werte direkt übernommen werden, legen wir zunächst fest NextValue und stellen Sie dann alle Werte auf einmal im ein Step() Funktion.

non-public float gamma = 0.9; // Discounting issue

// The Bellman equation 
non-public double GetNewValue(VTile tile)
{
    return Agent.Actions
        .Choose(a => tileGrid.GetTargetTile(tile, a))
        .Choose(t => t.Reward + gamma * t.Worth) // Reward in (1, 0, -1)
        .Max();
}

// Get subsequent values for all tiles
non-public void CalculateValues()
{
    for (var y = 0; y < TileGrid.BOARD_HEIGHT; y++)
    {
        for (var x = 0; x < TileGrid.BOARD_WIDTH; x++)
        {
            var tile = tileGrid.GetTileByCoords<VTile>(x, y);
            if (tile.TileType == TileEnum.Grass)
            {
                tile.NextValue = GetNewValue(tile);
            }
        }
    }
}

// Copy subsequent values to present values (iteration step)
non-public void Step()
{
    for (var y = 0; y < TileGrid.BOARD_HEIGHT; y++)
    {
        for (var x = 0; x < TileGrid.BOARD_WIDTH; x++)
        {
            tileGrid.GetTileByCoords<VTile>(x, y).Step();
        }
    }
}

Bei jedem Schritt der Wert V(s) Der Wert jedes Plättchens wird über alle Aktionen hinweg auf das Most der unmittelbaren Belohnung plus dem reduzierten Wert des resultierenden Plättchens aktualisiert. Die zukünftige Belohnung breitet sich vom Auszeichnungsplättchen nach außen aus, wobei die abnehmende Rendite von gesteuert wird γ = 0.9 .

Die Lösung konvergiert nach 10 Iterationen. An diesem Punkt kann die optimale Richtlinie abgeleitet werden, indem die Aktion ausgewählt wird, die zur Kachel mit dem höchsten Wert führt.

Aktionsqualität (Q-Werte)

Wir haben einen Weg gefunden, Zustände mit Werten zu verknüpfen, was für dieses Wegfindungsproblem ausreicht. Hierbei steht jedoch die Umgebung im Mittelpunkt und der Agent wird außer Acht gelassen. Für einen Agenten möchten wir normalerweise wissen, was in der Umgebung eine gute Aktion wäre.

Im Q-Studying wird dieser Wert einer Aktion als ihr bezeichnet Qualität (Q-Wert). Jede (state, motion) Dem Paar wird ein einzelner Q-Wert zugewiesen.

Wo der neue Hyperparameter α definiert eine Lernrate – wie schnell neue Informationen alte überschreiben. Dies ist analog zum standardmäßigen maschinellen Lernen und die Werte sind normalerweise ähnlich, hier verwenden wir 0.005 . Anschließend berechnen wir den Nutzen einer Maßnahme anhand der zeitlichen Differenz D(s,a):

Da wir nicht mehr alle Aktionen im aktuellen Zustand betrachten, sondern die Qualität jeder Aktion einzeln, maximieren wir nicht über alle möglichen Aktionen im aktuellen Zustand, sondern über alle möglichen Aktionen in dem Zustand, den wir erreichen werden, nachdem wir die Aktion ausgeführt haben, deren Qualität wir berechnen, kombiniert mit der Belohnung für die Durchführung dieser Aktion.

Ein Agent bei (2,2), der eine Aktion ausführt, um nach rechts zu gehen, ist ein Zustand s‘ = (3, 2) mit vier möglichen Aktionen a‘ und ihren jeweiligen Qualitäten Q(s‘, a‘).

Der zeitliche Differenzterm kombiniert die unmittelbare Belohnung mit der bestmöglichen zukünftigen Belohnung und ist somit eine direkte Ableitung der Bellman-Gleichung (siehe Wiki für Particulars).

Um den Agenten zu trainieren, instanziieren wir erneut ein Raster, aber dieses Mal erstellen wir auch eine Instanz des Agenten, platziert unter (2,2).

non-public Agent _agent;

non-public void ResetAgentPos()
{
    _agent.State = tileGrid.GetTileByCoords<QTile>(2, 2);
}

non-public void Begin()
{
    tileGrid.GenerateTiles();
    _agent = Instantiate(agentPrefab, rework);
    ResetAgentPos();
}

non-public void Replace()
{
    Step();
}

Ein Agent Objekt hat einen aktuellen Zustand QState. Jede QStatebehält den Q-Wert für jede verfügbare Aktion bei. Bei jedem Schritt aktualisiert der Agent die Qualität jeder im Standing verfügbaren Aktion:

non-public void Step() 
{
  if (_agent.State.TileType != TileEnum.Grass)
  {
      ResetAgentPos();
  }
  else
  {
      QTile s = _agent.State;
  
      // Replace Q-values for ALL actions from present state
      foreach (var a in Agent.Actions)
      {
          double q = s.GetQValue(a);
          QTile sPrime = tileGrid.GetTargetTile(s, a);
          double r = sPrime.Reward;
          double qMax = Agent.Actions.Choose(sPrime.GetQValue).Max();
          double td = r + gamma * qMax - q;
          s.SetQValue(a, q + alpha * td);
      }
  
      // Take the most effective obtainable motion a
      ActionEnum chosen = PickAction(s); 
      _agent.State = tileGrid.GetTargetTile(s, chosen);
  }
}

Ein Agent verfügt über eine Reihe möglicher Maßnahmen in jedem Bundesstaat und wird in jedem Bundesstaat die besten Maßnahmen ergreifen.

Gibt es mehrere beste Aktionen, wird eine davon zufällig ausgewählt, da wir die Aktionen zuvor gemischt haben. Aufgrund dieser Zufälligkeit verläuft jedes Coaching anders, stabilisiert sich jedoch im Allgemeinen zwischen 500 und 1000 Schritten.

Dies ist die Grundlage von Q-Studying. Anders als die ZustandswerteDie Aktionsqualität kann in Situationen angewendet werden, in denen:

  • die Beobachtung ist jeweils unvollständig (Sichtfeld des Agenten)
  • die Beobachtung ändert sich (Objekte bewegen sich in der Umgebung)

Exploration vs. Ausbeutung (ε-Grasping)

Bisher hat der Agent jedes Mal die bestmögliche Aktion durchgeführt, was jedoch dazu führen kann, dass der Agent schnell in einem lokalen Optimum stecken bleibt. Eine zentrale Herausforderung beim Q-Studying ist der Kompromiss zwischen Exploration und Exploitation:

  • Ausnutzen – Wählen Sie die Aktion mit dem höchsten bekannten Q-Wert (gierig).
  • Erkunden – Wählen Sie eine zufällige Aktion aus, um potenziell bessere Pfade zu entdecken.

ε-Gierige Politik

Gegeben ein zufälliger Wert r ∈ (0, 1) und Parameter epsilon Es gibt zwei Möglichkeiten:

  • Wenn r > epsilon Wählen Sie dann die beste Aktion aus (ausbeuten),
  • andernfalls wählen Sie eine zufällige Aktion (erkunden).

Verfallendes Epsilon

Normalerweise möchten wir frühzeitig mehr erforschen und später mehr ausnutzen. Dies wird durch Zerfall erreicht epsilon im Laufe der Zeit:

epsilon = max(epsilonMin, epsilon − epsilonDecay)

Nach genügend Schritten konvergiert die Strategie des Agenten dahingehend, dass er quick immer die Aktion mit der höchsten Qualität auswählt.

non-public epsilonMin = 0.05;
non-public epsilonDecay = 0.005;

non-public ActionEnum PickAction(QTile state) {
  ActionEnum motion = Random.Vary(0f, 1f) > epsilon
      ? Agent.Actions.Shuffle().OrderBy(state.GetQValue).Final()  // exploit
      : Agent.RndAction();                                       // discover

  epsilon = Mathf.Max(epsilonMin, epsilon - epsilonDecay);
  return motion;
}

Das breitere RL-Ökosystem

Q-Studying ist ein Algorithmus innerhalb einer größeren Familie von Reinforcement Studying (RL)-Methoden. Algorithmen können entlang mehrerer Achsen kategorisiert werden:

  • Zustandsraum: Diskret (z. B. Brettspiele) | Kontinuierlich (z. B. FPS-Spiele)
  • Aktionsraum: Diskret (z. B. Strategiespiele) | Kontinuierlich (z. B. Autofahren)
  • Richtlinientyp: Off-Coverage (Q-Studying: a’ ist immer maximiert) | Richtlinienkonform (SARSA: a’ wird durch die aktuelle Richtlinie des Agenten ausgewählt)
  • Operator: Wert | Qualität | Vorteil A(s, a) = Q(s, a) − V(s)

Eine umfassende Liste der RL-Algorithmen finden Sie im Wikipedia-Seite zum Reinforcement Studying. Weitere Methoden wie das Behavioral Cloning sind dort nicht aufgeführt, kommen aber auch in der Praxis zum Einsatz. Reale Lösungen nutzen typischerweise erweiterte Varianten oder Kombinationen der oben genannten.

Q-Studying ist eine Off-Coverage-Methode mit diskretem Handeln. Die Ausweitung auf kontinuierliche Zustands-/Aktionsräume führt zu Methoden wie Deep Q-Networks (DQN), die die Q-Tabelle durch ein neuronales Netzwerk ersetzen.

Im Beispiel der Grid-Welt hat die Q-Tabelle |S| × |A| = 40 × 4 = 160 Einträge – perfekt überschaubar. Aber für ein Spiel wie Schach ist der Zustandsraum größer 10⁴⁴ Positionen, wodurch eine explizite Tabelle nicht gespeichert oder gefüllt werden kann. In solchen Fällen können neuronale Netze zur Komprimierung der Informationen eingesetzt werden.

Ein neuronales Netzwerk komprimiert diese umfangreiche Abbildung in einen festen Satz lernbarer Parameter (Gewichte). Anstatt einen Wert professional zu speichern (s, a) Paar verwendet das Netzwerk den Zustand als Eingabe und gibt Q-Werte für alle Aktionen aus und verallgemeinert so ähnliche Zustände, die es noch nie zuvor gesehen hat.

Praktisches Verstärkungslernen in Spielen

Der obige Textual content soll eine grundlegende Einführung in das Konzept der Reinforcement Studying Brokers bieten. In der Praxis ist es natürlich unwahrscheinlich, dass Sie einen RL-Algorithmus manuell implementieren.

Die Unity-Engine stellt ein RL-Paket bereit ML-Agentendie z. B. zum Trainieren genutzt werden kann Autorennen. In den Frontier Labs wird die Erforschung von RL-Methoden in großem Maßstab unter Verwendung von Spielumgebungen durchgeführt, beispielsweise dem Versteckspiel:

Die Modelle aus diesen Labors haben in komplexen Brettspielen wie z. B. bereits den besten Spieler der Welt geschlagen Gehenschnelle Strategien wie Starcraft Und Dotaund sogar Spiele, die Kommunikation auf menschlicher Ebene erfordern, wie z Diplomatie.

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The Recreation Awards 2025: Gewinner, Ankündigungen und mehr https://chatgpz.de/data-science/the-recreation-awards-2025-gewinner-ankuendigungen-und-mehr/ https://chatgpz.de/data-science/the-recreation-awards-2025-gewinner-ankuendigungen-und-mehr/#respond Sun, 14 Dec 2025 02:41:54 +0000 https://chatgpz.de/data-science/the-game-awards-2025-gewinner-ankuendigungen-und-mehr/ [ad_1]

Der prestigeträchtigste Abend der Videospielbranche, der weithin als der angesehen wird Oscars für Gaming, fand am 11. Dezember in Los Angeles statt. Moderiert von Geoff Keighley, Die Recreation Awards 2025 lieferte eine spektakuläre Mischung aus prominenten Gästen, musikalischen Darbietungen und einer Flut von Weltpremieren, die die Zukunft des Mediums für 2026 und darüber hinaus vorzeichneten.

Während der Abend voller Enthüllungen warfare, ragte ein Titel über alle anderen hinaus und dominierte die Zeremonie auf eine Weise, die in der Geschichte der Present selten vorkam. Clair Obscur: Expedition 33 sicherte sich 9 Siege aus seinen 12 Nominierungen, darunter den begehrten Spiel des Jahres vergeben.

Die Nacht gehört Clair Obscur

Das rundenbasierte Rollenspiel wurde von Sandfall Interactive und Kepler Interactive entwickelt Clair Obscur: Expedition 33 warfare der unbestreitbare Star des Abends. Neben dem Hauptpreis sicherte sich das Unternehmen auch Trophäen für das beste Unbiased-Spiel, die beste Erzählung, die beste Artwork Route und das beste Audiodesign.

Weitere bemerkenswerte Gewinner waren:

  • Beste Aktion: Hades 2
  • Bestes Kampfspiel: Deadly Fury: Stadt der Wölfe
  • Bestes laufendes Spiel: No Man’s Sky (schlägt Giganten wie Fortnite und Helldivers 2 aus)
  • Bestes Handyspiel: Umamusume: Hübsches Derby
  • Am meisten erwartetes Spiel: Grand Theft Auto 6

Weltpremieren bei den Recreation Awards 2025

Wie es bei den Recreation Awards 2025 Custom ist, wurden die Auszeichnungen von umfangreichen Spieleankündigungen unterbrochen. Hier sind die größten Enthüllungen, die bei den Spielern für Gesprächsstoff sorgen:

1. Larian Studios kehrt zu Divinity zurück

Frisch vom großen Erfolg von Baldur’s Gate 3gaben die Larian Studios bekannt, dass sie von Dungeons & Dragons in ihr eigenes Universum zurückkehren. Sie enthüllten etwas Neues Gottheit Spiel und beschreibt es als ihr bisher größtes Projekt.

2. Eine doppelte Dosis Star Wars

Lucasfilm Video games stellte zwei unterschiedliche Projekte vor. Star Wars: Das Schicksal der alten Republik scheint eine erzählerisch geprägte Erfahrung zu sein Star Wars Galactic Racer bringt Sebulba im Jahr 2026 zurück auf die Rennstrecke und modernisiert die beliebte Podracing-Formel für Konsolen der aktuellen Era.

3. Tomb Raider bekommt ein Remake und eine Fortsetzung

Lara Croft kehrt in zwei Formen zurück. Crystal Dynamics angekündigt Erbe von Atlantiseine moderne Neuinterpretation des Klassikers von 1996, komplett mit Dinosauriern, geplant für 2026. Zusätzlich ein völlig neuer Open-World-Titel, Tomb Raider: Katalysatorwurde für eine Veröffentlichung im Jahr 2027 angekündigt.

4. Resident Evil Requiem und Management Resonant

Capcom bestätigte die Rückkehr von Leon Kennedy Resident Evil Requiemund verspricht ein düsteres, auf das Überleben ausgerichtetes Horrorerlebnis. Unterdessen gab Treatment Leisure bekannt Kontrollieren Sie resonanteine Fortsetzung, die den Fokus auf Jesse Fadens Bruder verlagert und tiefer in die paranormalen Geheimnisse des Federal Bureau of Management eintaucht.

Weitere wichtige Enthüllungen

  • Totaler Krieg: Warhammer 40.000: Die Strategieserie schafft endlich den Sprung in das 40K-Universum.
  • Ace Fight 8: Wings of Theve: Eine dramatische Rückkehr in das Strangereal-Universum.
  • Hochwache: Respawns neue Multiplayer-IP, die gepanzerte Ritter mit Schusswaffen kombiniert.
  • Diablo IV: Herr des Hasses: Die Rückkehr von Mephisto und der Paladin-Klasse.

Hervorgehobener Bildnachweis

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Googles Alphaevolve entwickelt neue Algorithmen – und es könnte ein Sport Changer sein https://chatgpz.de/machine-learning/googles-alphaevolve-entwickelt-neue-algorithmen-und-es-koennte-ein-sport-changer-sein/ https://chatgpz.de/machine-learning/googles-alphaevolve-entwickelt-neue-algorithmen-und-es-koennte-ein-sport-changer-sein/#respond Fri, 16 May 2025 06:18:25 +0000 https://chatgpz.de/machine-learning/googles-alphaevolve-entwickelt-neue-algorithmen-und-es-koennte-ein-game-changer-sein/ [ad_1]

Alphaevolve als genetischer Algorithmus gekoppelt an ein großes Sprachmodell
Alphaevolve stellt sich als genetischer Algorithmus gekoppelt mit einem großen Sprachmodell vor. Bild, das vom Autor erstellt wurde, das verschiedene Instruments unter Verwendung von Dall-E3 über Chatgpt verwendet.

Modelle haben unbestreitbar revolutioniert, wie viele von uns sich dem Codieren nähern, aber sie sind oft eher ein Superpraktikum als ein erfahrener Architekt. Fehler, Fehler und Halluzinationen treten ständig auf, und es könnte sogar passieren, dass der Code intestine läuft, aber … es tut nicht genau das, was wir wollten.

Stellen Sie sich nun eine KI vor, die nicht nur Code basierend auf dem, was er gesehen hat entwickelt sich Es. Zu einer ersten Überraschung bedeutet dies, dass Sie die Wahrscheinlichkeit erhöhen, den richtigen Code zu schreiben. Es geht jedoch weit darüber hinaus: Google hat gezeigt, dass es auch eine AI -Methode verwenden kann, um neue Algorithmen zu entdecken, die schneller, effizienter und manchmal völlig neu sind.

Ich spreche von Alphaevolve, der jüngsten Bombe von Google DeepMind. Lassen Sie es mich noch einmal sagen: Es ist nicht nur ein anderer Codegenerator, sondern ein System, das Code generiert und entwickelt, sodass es neue Algorithmen entdecken kann. Von Google von Google ausgestattet Zwillinge Modelle (die ich bald abdecken möchte, weil ich über ihre Kraft erstaunt bin!) Alphaevolve könnte revolutionieren, wie wir uns Codierung, Mathematik, Algorithmus -Design und warum nicht selbst analysieren.

Wie kann Alphaevolve ‚Evolve‘ Code?

Stellen Sie sich das wie eine natürliche Auswahl vor, aber für Software program. Das heißt, denken Sie an genetische Algorithmen, die seit Jahrzehnten in Datenwissenschaft, numerischen Methoden und rechnerischen Mathematik existieren. Kurz gesagt, anstatt jedes Mal von vorne zu beginnen, nimmt Alphaevolve ein erstes Stück Code – möglicherweise ein „Skelett“, das von einem Menschen bereitgestellt wird, mit spezifischen Bereichen zur Verbesserung – und läuft dann einen iterativen Verfeinerungsprozess.

Lassen Sie mich hier das in DeepMinds Whitepaper beschriebene Verfahren zusammenfassen:

Intelligente Aufforderung: Alphaevolve ist „clever“ genug, um seine eigenen Aufforderungen für den zugrunde liegenden Gemini zu erstellen Llm. Diese Aufforderungen weisen Gemini an, sich wie ein Weltklasse-Experte in einem bestimmten Bereich zu verhalten, der mit Kontext aus früheren Versuchen ausgestattet ist, einschließlich der Punkte, die korrekt gearbeitet zu haben schienen, und solchen, die klare Fehler sind. Hier kommen diese massiven Kontextfenster von Modellen wie Gemini (selbst Sie können bis zu einer Million Token im AI -Studio von Google laufen) ins Spiel.

Kreative Mutation: Das LLM generiert dann einen vielfältigen Pool von „Kandidaten“ -Lösungen – Variationen und Mutationen des ursprünglichen Codes und untersucht verschiedene Ansätze zur Lösung des angegebenen Issues. Dies entspricht sehr genau die innere Arbeit regelmäßiger genetischer Algorithmen.

Überleben der Stärksten: Wieder wie bei genetischen Algorithmen, aber Kandidatenlösungen werden automatisch kompiliert, ausgeführt und streng an vordefinierten Metriken bewertet.

Zucht der High -Programme: Die besten Lösungen werden ausgewählt und werden wie bei genetischen Algorithmen die „Eltern“ für eine nächste Technology. Die erfolgreichen Merkmale der übergeordneten Programme werden wieder in den Aufforderungsmechanismus eingespeist.

Wiederholen (um sich zu entwickeln): In diesem Zyklus – erzeugen, testen, auswählen, lernen – wiederholt und untersucht mit jeder Iteration den großen Suchraum möglicher Programme, sodass nach und nach die Lösungen, die immer besser und besser sind, und gleichzeitig diejenigen, die versagen, reinigen. Je länger Sie es laufen lassen (was die Forscher als „Testzeit-Pc“ bezeichnen), desto ausgefeilter und optimiert werden die Lösungen.

Auf früheren Versuchen aufbauen

Alphaevolve ist der Nachfolger früherer Google -Projekte wie Alphacode (die sich mit dem Wettbewerb befasst Programmierung) und direkter von FunSearch. FunSearch warfare ein faszinierender Beweis für das Konzept, das zeigte, wie LLMs neue mathematische Erkenntnisse entdecken konnten, indem kleine Pythonfunktionen entwickelt wurden.

Alphaevolve nahm dieses Konzept und „injizierte es Steroide“. Ich meine das aus verschiedenen Gründen…

Erstens, weil Alphaevolve dank Geminis riesiger Token -Fenster mit ganzen Codebasen, Hunderte von Linien lange, nicht nur winzige Funktionen wie in den frühen Checks wie FunSearch zu tun hat. Zweitens, weil Gemini wie andere LLMs Tausende und Tausende von Code in zehn Programmiersprachen gesehen hat; Daher hat es eine breitere Vielfalt von Aufgaben behandelt (da in einigen Bereichen typischerweise mehr Sprachen verwendet werden als in anderen) und es wurde zu einer Artwork Polyglot -Programmierer.

Beachten Sie, dass sich Alphaevolve mit intelligenteren LLMs als Motoren entwickeln kann, um bei seiner Suche nach Lösungen und optimalen Programmen schneller und effizienter zu werden.

Alphaevolves atemberaubende Ergebnisse zu realen Problemen

Hier sind die interessantesten Anwendungen, die im Whitepaper vorgestellt werden:

  • Optimierung der Effizienz in Googles Rechenzentren: Alphaevolve entdeckte eine neue Scheduling -Heuristik, die einen Speichern von 0,7% in den Rechenressourcen von Google erzielte. Dies magazine klein aussehen, aber die Skala von Google bedeutet einen wesentlichen ökologischen und monetären Schnitt!
  • Entwerfen besserer KI -Chips: Alphaevolve könnte einige der komplexen Schaltungen innerhalb von Googles TPUs vereinfachen, insbesondere für die Matrix -Multiplikationsoperationen, die das Lebenselixier der modernen KI sind. Dies verbessert die Berechnungsgeschwindigkeiten und trägt erneut zu niedrigeren ökologischen und wirtschaftlichen Kosten bei.
  • Schnelleres KI -Coaching: Alphaevolve hat sogar seinen Optimierungsblatt nach innen gedreht, indem eine Matrix -Multiplikationsbibliothek beschleunigt wurde, die bei der Ausbildung der sehr Gemini -Modelle verwendet wird, die sie mit Strom versorgen! Dies bedeutet eine leichte, aber beträchtliche Verringerung der KI -Trainingszeiten und erneut niedrigere ökologische und wirtschaftliche Kosten!
  • Numerische Methoden: In einer Artwork Validierungstest wurde Alphaevolve auf über 50 notorisch schwierigen offenen Problemen in der Mathematik freigesetzt. In rund 75% von ihnen entdeckte es die bekanntesten menschlichen Lösungen unabhängig wieder!

In Richtung selbstverbesserter KI?

Eines der tiefgreifendsten Auswirkungen von Instruments wie Alphaevolve ist der „tugendhafte Zyklus“, durch den KI selbst die KI -Modelle verbessern könnte. Darüber hinaus machen effizientere Modelle und {Hardware} Alphaevolve selbst leistungsfähiger, sodass es noch tiefere Optimierungen entdecken kann. Das ist eine Rückkopplungsschleife, die die KI -Fortschritte dramatisch beschleunigen kann und wer weiß, wo. Dies nutzt KI irgendwie, um KI besser, schneller und schlauer zu machen – ein echter Schritt auf dem Weg zu mächtigeren und vielleicht allgemeinen künstlichen Intelligenz.

Abgesehen von dieser Reflexion, die sich dem Bereich der naturwissenschaftlichen Funktion schnell nähert, ist der Punkt, dass Alphaevolve für eine große Klasse von Problemen in der Wissenschaft, Ingenieurwesen und Berechnung einen Paradigmenwechsel darstellen könnte. Als Computerchemiker und Biologe verwende ich selbst Instruments in LLMs und Argumenting -KI -Systemen, um meine Arbeit zu unterstützen, Programme zu schreiben und zu debuggen, sie zu testen, Daten schneller und mehr zu analysieren. Mit dem, was DeepMind jetzt präsentiert hat, wird es noch klarer, dass wir uns einer Zukunft nähern, in der AI nicht nur menschliche Anweisungen ausführt, sondern auch zu einem kreativen Companion für Entdeckung und Innovation wird.

Bereits seit einigen Monaten sind wir von der KI umgezogen, die unseren Code zu KI vervollständigt, der ihn quick ausschließlich erstellt, und Instruments wie Alphafold werden uns zu Zeiten veranlassen, in denen KI nur zu Problemen mit (oder für!) Uns setzt, schreiben und sich entwickelnde Code entwickeln, um optimale und möglicherweise völlig unerwartete Lösungen zu erreichen. Zweifellos werden die nächsten Jahre wild sein.

Referenzen und verwandte Lesevorgänge

www.lucianoabriata.com Ich schreibe über alles, was in meinem breiten Interessenbereich liegt: Natur, Wissenschaft, Technologie, Programmierung usw. Abonnieren Sie meine neuen Geschichten per E-Mail. Zu Wenden Sie sich über kleine Jobs Überprüfen Sie meine Serviceseite hier. Du kannst Kontaktieren Sie mich hier. Du kannst Tipp mich hierher.

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