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Expansão dos limites da evolução: de parâmetros numéricos a sistemas de software

AI999第6课:系统级持续演化:Genesis 与软件世界的沉淀
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A computação evolutiva tradicional tem como objeto principal vetores de parâmetros numéricos de baixa dimensão e predefinidos, como hiperparâmetros, pesos e variáveis contínuas, cujo espaço de busca é delimitado por estruturas e codificações estabelecidas manualmente. Com a ampliação da escala computacional e da base de engenharia, a busca por objetos de alta dimensão, discretos e estruturados deixou de ser inviável e passou a ser tratável, expandindo-se o limite de busca em sincronia com o poder computacional e a cadeia de ferramentas.

Sobre essa base, os grandes modelos possuem capacidade de compreensão de código, raciocínio contextual e geração de candidatos, podendo construir, modificar e avaliar diretamente objetos em nível de programa, reduzindo a dependência de codificações e operadores de mutação projetados manualmente. Uma vez ampliada a escala de poder computacional, se o método de geração de candidatos permanecer fixado manualmente, o sistema apenas repetirá padrões preestabelecidos; incorporar o próprio método de geração de candidatos ao objeto de evolução (por exemplo, a estratégia de mutação e a configuração de parâmetros da evolução diferencial) é o reflexo direto dessa expansão de limites no plano metodológico.

A figura abaixo apresenta a estrutura dessa expansão em camadas.

Diagrama da expansão em camadas dos objetos de evoluçãoExpansão dos limites da evolução: de parâmetros numéricos a sistemas de softwareVerificação de execução / custo de engenharia (restrições de limite)Aumento da dimensão do espaço de busca e da complexidade semântica4Estado do programa e da engenharia de softwareExecutável · Verificável3Mecanismo do algoritmoEstratégia e configuração de parâmetros2Estrutura do modeloObjetos em nível de estrutura1Parâmetros numéricosBaixa dimensão · Codificação predefinidaCapacidades dos grandes modelosCompreensão de códigoRaciocínio contextualConstrução de candidatosDuas condições que impulsionam a expansão: ampliação do poder computacional e da base de engenharia, e a capacidade de geração de candidatos dos grandes modelosOs objetos de evolução expandem-se camada por camada; a otimização de parâmetros é incorporada a um ciclo maior de evolução de programas e sistemas

Assim, os objetos de evolução apresentam uma expansão em camadas: parâmetros numéricos → estrutura do modelo → mecanismo do algoritmo → estado do programa e da engenharia de software. Quanto mais alta a camada, mais fortes as restrições semânticas e mais longa a cadeia de avaliação: os candidatos devem ser executáveis e verificáveis, e a avaliação de aptidão passa de uma função escalar para um julgamento conjunto de resultados de execução e restrições de engenharia. Essa expansão não substitui a otimização de parâmetros, mas a incorpora a um ciclo maior de evolução de programas e sistemas, formando um espectro contínuo que vai do ajuste local de parâmetros à melhoria em nível de sistema.