Disciplina: Programação Evolucionária ¾ EP

Créditos: 3 Prof.: Paulo Sergio S. Borges, Dr.

1. Introdução (4 horas-aula)

a) Visão geral do curso: Apresentação e discussão do conteúdo, objetivos, importância, limitações, sistema de avaliação.
b) O que é Programação Evolucionária; Situação da EP dentro da Computação Evolucionária (EC).
c) Resumo histórico e estado do desenvolvimento da pesquisa em EP; Áreas de aplicação.

2. Conceitos e paradigmas básicos dos mecanismos evolucionários naturais (8 horas-aula)

a) Evolução Natural; O paradigma Neo-Darwiniano.
b) Genótipos e Fenótipos; Otimização de comportamento.
c) Topografia adaptativa; Complexidade comportamental; Reprodução e Seleção.
d) Críticas ao paradigma Neo-Darwiniano; Equilíbrios e Auto-organização.
e) Seminário: "O gene egoísta" e o alvo da evolução natural.

3. Revisão e comparação dos modelos de Computação Evolucionária (18 horas-aula)

a) Algoritmos Genéticos ¾ GA (Holland).
b) Programação Evolucionária (Fogel).
c) Estratégias Evolutivas ¾ ES(Rechenberg e Schwefel).
d) Dinâmica Evolucionária (Conrad, Galar e Ray).
e) Programação Genética ¾ GP(Koza).
f) Diferenças conceituais entre GA e EA (EP & ES).
g) Seminário: Uma aplicação de GA ¾ "The Two-Armed Bandit".
h) Seminário: Uma aplicação de EP ¾ "The Prisoner's Dilemma".
i) Seminário: Uma aplicação de GP ¾ a definir.

4. Análise Teórica e Empírica dos Algoritmos Evolucionários (6 horas-aula)

a) Detalhamento do algoritmo de EA.
b) Análise do EA como Cadeia de Markov.
c) Comparação entre os operadores "mutation" e "crossover".
d) Auto-adaptação nos EA's.
e) Seminário: "A Comparison of Self-Adaptation Methods for Finite State Machines in Dynamic Environments"

5. Tópicos correlatos à EP

5.1 Vida artificial ¾ AL.

5.2 Simulação Computacional: O jogo "Life", o sistema "Tierra", etc.

Sistema de avaliação

Consistirá na elaboração de um trabalho na forma de artigo considerado publicável (a critério do professor), a ser proposto pelo aluno, com prévia discussão e aprovação do tema.

Bibliografia

1. Evolutionary Computation- Fogel, David - IEEE Press, NY, 1995.
2. Computational Intelligence: Imitating Life - Zurada, J., Marks II, R., Robinson, C. (Eds) - IEEE Press, NY, 1994.
3. Fluid Concepts and Creative Analogies - Hofstadter, Douglas - Basic Books, NY, 1995.
4. Proceedings of The First IEEE Conference on Evolutionary Computation (1994) - IEEE Press.
5. Evolutionary Programming - Proceedings of the Fifth Annual Conference on Evolutionary Programming - Ed. by Fogel, D, Angeline, P. and Bäck, T. - The MIT Press, 1996.
6. Genetic Programming: On the Programming of Computers by means of Natural Selection - Koza, J. The MIT Press, 1992.
7. Genetic Programming II: Automatic Discovery of Reusable Programms - Koza, J. The MIT Press, 1994.
8. An introduction to Genetic Algorithms - Mitchell, M. The MIT Press, 1996.
9. Recursos www.
10. Artigos diversos a serem indicados para leitura no decorrer do curso.