Projet d'évolution des circuits distribués

[MichaelG]

Bonjour, nous aimerions annoncer que le projet d'évolution des circuits distribués (http://dhep.ga) est de retour en ligne! Si vous souhaitez en savoir plus sur nous, vous pouvez le faire ici https://www.newscientist.com/article/dn4012-circuit-design-evolving-in-distributed-digital-world/ ou ici http: // dhep .ga ou si vous êtes académique esprit ici http://users.sussex.ac.uk/~mmg20/files/garvie_sc.pdf

Nous espérons vous voir dans les statistiques! ..

Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter.

Michael @ DHEP

[Antares]

Bon comme tout est en Rosebeef...

[JeromeC]

Traduction automatique rapidement relue.

Introduction
Accueillir une île avec une population de circuits en lutte pour la survie dans un monde en ligne hostile. Pendant le temps d'inactivité de vos PC, les individus de cette population évolueront par une évolution artificielle dans un processus de survie des plus doux en circuits avec détection d'erreurs simultanées (DEC) et feront concurrence à ceux hébergés sur d'autres PC en migrant vers et à partir d'eux. Ces circuits ne seront pas contraints par les règles de conception conventionnelles puisque l'évolution trouve des solutions efficaces sans se soucier de la complexité de leur compréhension - tout comme elle l'a fait avec nos propres corps et cerveaux. Vous pouvez vous joindre à ce cluster en une minute en installant le client trouvé ici. Vérifiez ici comment votre population se comporte par rapport aux autres et nommez vos meilleures créations si elles entrent dans le Temple de la renommée "meilleur que l'humain".

Le matériel d'autodiagnostic est capable de détecter les écarts par rapport à son comportement normal en raison de défauts. L'autodiagnostic est particulièrement important dans les systèmes critiques tels que les équipements médicaux, les contrôleurs de transport et les environnements dangereux tels que les missions spatiales et les centrales nucléaires. L'autotest intégré (BIST) est largement utilisé, mais nécessite généralement plus de 100 % de surface de surcharge ou de test hors ligne. Cependant, dans les systèmes essentiels à la mission, les essais hors ligne ne conviennent pas parce que nous devons diagnostiquer immédiatement les défaillances. La solution standard en ligne est un système de vote avec deux copies du module diagnostiqué qui est capable de détecter immédiatement les défauts en comparant les sorties des copies. Cependant, cette solution nécessite 100% de redondance pour le module supplémentaire et plus de logique pour l'électeur. Au cours des 40 dernières années de recherche en DÉC, fruit du programme aérospatial de la NASA, la conception conventionnelle n'a pas apporté d'amélioration significative au système de vote en tant que solution de DÉC en ligne. Vous pouvez nous aider à arriver à la prochaine génération de circuits d'autodiagnostic.

Comme de plus en plus de tâches critiques sont automatisées, les circuits d'autocontrôle sont d'une importance capitale. Par exemple dans les applications médicales (moniteurs cardiaques, stimulateurs cardiaques), le transport (matériel de l'avion, feux de circulation, freinage ABS des voitures), l'espace (satellites, sondes) et les installations industrielles (centrales nucléaires) et d'autres à venir dans le futur, car les voitures commencent à conduire elles-mêmes, les opérations chirurgicales sont effectuées à distance, etc. Dans tous ces domaines, des vies humaines ou des pertes économiques importantes sont en danger. En vous joignant à ce projet, vous apporterez une contribution précieuse à des recherches passionnantes et contribuerez à repousser les limites de la connaissance humaine. Non seulement cela, mais les circuits produits par ce projet sont vraiment meilleurs que ceux de conception conventionnelle, de sorte que les contrôleurs seraient plus sûrs dans les applications critiques actuelles et émergentes, ce qui permettrait de sauver des vies et d'économiser de l'argent.

Les méthodes évolutives telles que les algorithmes génétiques (GA) ou les stratégies évolutives (ES) tentent d'appliquer l'évolution darwinienne à d'autres domaines. Une AG fonctionne à peu près comme ça :

• Encoder le problème en tant que génotype binaire.
• Création d'une population avec des génotypes aléatoires.
• Évaluer tous les individus de la population.
• Sélectionner le plus apte à la reproduction.
• Créez une nouvelle population en appliquant un croisement aux personnes sélectionnées.
• Appliquer la mutation de fond à tous les individus de la population.
• Retournez à 3 et répétez jusqu'à ce que nous trouvions une solution optimale.

Cet algorithme simple a été appliqué à un large éventail de problèmes allant de l'ajustement des paramètres dans les modèles économiques à la conception des ailes d'avion. L'un des exemples les plus frappants de la puissance de la variation et de la sélection aveugle est le discriminateur de ton d'Adrian Thompson. En exploitant la physique subtile d'une puce reconfigurable (un Field Programmable Gate Array), un design évolué distingué entre deux mots parlés utilisant seulement 100 portes : quelque chose d'impensable avec un design conventionnel. Pour en savoir plus à ce sujet, lisez l'article de New Scientist. Il existe d'autres exemples où les méthodes d'évolution appliquées au matériel ont produit des circuits comparables à ceux conçus par des experts, ainsi que des circuits non conventionnels dans lesquels les ressources sont utilisées de manière extrêmement efficace.

Le matériel d'autodiagnostic évolutif a d'abord été tenté par l'auteur pour certains circuits de jouets : un multiplicateur à deux bits et un additionneur à un bit. Après des centaines de milliers de générations, les circuits ont évolué en réalisant un diagnostic complet en utilisant environ la moitié de la surcharge que la solution conventionnelle aurait exigé. Par exemple, en utilisant la technologie des portes logiques à deux entrées, un multiplicateur à deux bits peut être implémenté en utilisant 7 portes. En ajoutant une copie supplémentaire, et 7 autres portes pour comparer 4 sorties, nous avons un overhead de 14 portes pour la solution CED du système de vote conventionnel. Après quatre millions de générations (un mois de traitement sur un seul PC), l'AG a trouvé un circuit (schéma) avec le même comportement en utilisant seulement 9 portes supplémentaires. Il est difficile de savoir exactement quels principes de fonctionnement sous-tendent son fonctionnement mais il semble qu'il tend à utiliser plus de portes XOR qui propagent toujours un peu de flip dans l'une de leurs entrées, et exploite également les diversités de conception. De nombreux circuits évolués sont décrits et leurs diagrammes peuvent être trouvés dans les articles publiés.

Cela prouve que l'évolution est capable d'atteindre des zones d'espace de conception au-delà de la portée de la conception conventionnelle, et aussi que ces zones contiennent des solutions efficaces jusqu'à présent inédites, attendant d'être cueillies. Combien de ces circuits l'évolution pourrait-elle trouver mieux qu'aujourd'hui ? Nous croyons qu'ils sont partout, et nous avons l'intention de commencer à les chercher en utilisant un groupe d'îles basées sur les PC des contributeurs. Pourquoi l'autodiagnostic du matériel ? Il est très difficile de concevoir un circuit produisant un comportement fiable lorsque des défauts lui sont lancés, c'est pourquoi les concepteurs humains ont choisi d'avoir simplement une copie supplémentaire de l'ensemble du circuit comme solution. Cependant, cela coûte cher en termes de puissance et de surface de silicium, le premier étant crucial dans les missions spatiales et le second dans la production de masse. Les circuits à donner au cluster à faire évoluer seront de taille industrielle, comme un décodeur Viterbi, qui est utilisé à l'intérieur de chaque téléphone mobile.

Comme de plus en plus de tâches critiques sont automatisées, les circuits d'autocontrôle sont d'une importance capitale. Par exemple dans les applications médicales (moniteurs cardiaques, stimulateurs cardiaques), le transport (matériel de l'avion, feux de circulation, freinage ABS des voitures), l'espace (satellites, sondes) et les installations industrielles (centrales nucléaires) et d'autres à venir dans le futur, car les voitures commencent à conduire elles-mêmes, les opérations chirurgicales sont effectuées à distance, etc. Dans tous ces domaines, des vies humaines ou des pertes économiques importantes sont en danger. En vous joignant à ce projet, vous apporterez une contribution précieuse à des recherches passionnantes et contribuerez à repousser les limites de la connaissance humaine. Non seulement cela, mais les circuits produits par ce projet sont vraiment meilleurs que ceux de conception conventionnelle, de sorte que les contrôleurs seraient plus sûrs dans les applications critiques actuelles et émergentes, ce qui permettrait de sauver des vies et d'économiser de l'argent.

Tout ceci a l'air fort intéressant mais ça manque cruellement de mise en contexte : qui fait cela ? dans le cadre de quoi ? rien sur le site n'a l'air de l'expliquer (FAQ, etc).

Piste : le forum mentionné par sur le site de free-dc.

Autre piste : le Monsieur (accessible depuis la page de contact du site est M.Garvie@sussex.ac.uk) qui a posté ci-dessus, bonjour Miguel.


L'article cité en référence (date de 2003) :

Conception de circuits évoluant dans le monde numérique distribué
Par Will Knight

Une simulation numérique de la sélection naturelle, qui a lieu dans des dizaines d'ordinateurs personnels reliés à Internet, est utilisée pour faire évoluer des circuits électroniques supérieurs.

Les calculs utilisés pour améliorer la conception des circuits seraient normalement effectués sur un seul ordinateur puissant ou sur un grand groupe de machines. Mais Miguel Garvie [le Monsieur ! visiblement il est dessus depuis au moins 2003 !], étudiant en recherche à l'Université du Sussex au Royaume-Uni, a développé un logiciel qui permet aux utilisateurs d'ordinateurs ordinaires d'apporter leur puissance de traitement supplémentaire pour créer un environnement virtuel évolutif pour le projet.

Ce "calcul distribué" fournit déjà une puissance informatique bon marché mais substantielle à la recherche de messages étrangers dans les signaux radio depuis l'espace et à la recherche des nombres premiers les plus grands.

Au cours des cinq jours qui se sont écoulés depuis le lancement du projet, M. Garvie affirme qu'il a mis au point des circuits qui surpassent de 100 % les conceptions commerciales lors des essais standard, mais qui ne sont que 50 % plus grands.

"Il est allé aussi loin que les circuits conventionnels et au-delà, a-t-il dit à New Scientist. "Le plan est d'aller avec des circuits de plus en plus gros, c'est pourquoi j'ai commencé le projet distribué."

Mutations aléatoires
Il est crucial que certains types de circuits puissent déclencher une alarme en cas d'erreur dans le processus de fabrication. Il n'est donc plus nécessaire de procéder à des essais et à des inspections longues et coûteuses.

Mimer l'évolution par la sélection naturelle pour trouver des solutions efficaces à des problèmes spécifiques est déjà une méthode établie, bien que relativement expérimentale, de conception de circuits électroniques.

L'évolution d'une nouvelle conception de circuit commence par une population de circuits simples avec des différences légères et aléatoires dans leur conception. Un simulateur matériel teste chaque conception de circuit pour identifier ceux qui se rapprochent le plus de la production de la sortie désirée.

Les meilleures conceptions sont ensuite combinées - une simulation de reproduction sexuée - pour produire une population descendante avec d'autres mutations, et le processus de sélection recommence.

Les " îles " évolutives
Le logiciel de Garvie utilise des ordinateurs connectés à Internet pour effectuer ces simulations. Chaque machine développe sa propre population de conceptions de circuits et contacte périodiquement un serveur central pour télécharger quelques unes de ses meilleures conceptions.

Ceux-ci sont ensuite distribués au hasard à d'autres machines sur le réseau où ils sont ajoutés à la population locale. Diviser ainsi le processus d'évolution en différentes "îles" garantit une plus grande "diversité génétique" et de meilleurs résultats globaux, dit Garvie.

Peter Young, biologiste à l'Université de York, qui travaille également sur l'informatique évolutive, affirme que ce principe a fait ses preuves en biologie. "L'idée de le distribuer à un grand nombre d'ordinateurs a beaucoup de sens ", a-t-il dit à New Scientist.

Les meilleures solutions à des problèmes complexes résultent souvent de la combinaison occasionnelle d'individus qui ont évolué au sein de populations très diverses, dit-il. Les populations isolées peuvent s'enfermer dans un créneau évolutif trop spécialisé.

Même si le projet a déjà produit des résultats prometteurs, Garvie admet qu'il n'est pas encore prêt pour une utilisation commerciale. Les conceptions de circuit générées n'ont pas de taille de matrice standard, par exemple. "C'est encore un peu vert", dit-il. Mais il estime qu'il devrait être relativement simple d'affiner le processus.

Donc 15 ans plus tard c'est un peu moins vert ?

Monsieur Garvie, pourquoi ne pas avoir utilisé Boinc pour faire tout cela ?

(ici vous êtes chez des fanas de boinc ! )

[MichaelG]

Hélas, je suis 50% rosebeef .. Et 15 ans, oui mon autre travail ne m'a pas permis de revenir à ce projet, mais maintenant je l'ai laissé et je suis à temps plein, comme je l'ai rêvé de pour un moment.

BOINC .. difficile d'obtenir un projet Java multi-plateforme sur elle, mais nous allons travailler dessus dès que possible.

PS: et oui, c'est un peu moins vert maintenant, mais encore moins avec ton aide

[nabz]

Afin d'éviter de développer un projet multi-plateforme, il est possible de développer un projet unique tournant sur une machine virtuelle sous VirtualBox.

De nombreux projets BOINC utilisent cette solution.

[MichaelG]

OK merci pour ça. Notre code est Java donc il est déjà multi-plateforme mais je pense que la partie la plus délicate sera de la distribuer avec la JVM. Nous allons essayer.

[MichaelG]

Question, les écossais comptent-ils aussi comme rosebeef? 

[modesti]

Seuls les Anglais sont des rosbifs Les Écossais sont des Highlanders

[MichaelG]

 

[toTOW]

Le projet Constellation sur BOINC avait des applications Java et arrivais sans problème à distribuer la JVM en meme temps que son application via BOINC ...

MindModeling@Home fait pareil, mais avec des applications en Python ...

[Oncle Bob]

Seuls les Anglais sont des rosbifs Les Écossais sont des Highlanders

[JeromeC]

Regarding questions you may have about "how to implement a boinc project with your specific project" you could refer to https://boinc.berkeley.edu/trac/wiki/EmailLists

They are actually tech google groups, dev people are discussing there.

Mmm pourquoi je me suis mis à parler anglais moi ??

Comme je l'écrivais plus haut, il n'est pas très dans le cadre de quoi tu développes ce projet : un projet personnel ? universitaire ? recherche ? (institut ? ) etc

[MichaelG]

Oui merci j'attends un fil pour être posté sur cette liste de diffusion. Cependant, le commentaire de toTOW est correct, la manière appropriée de le faire semble être d'inclure la JVM avec l'application BOINC.

Jérôme, je te renvoie à ma page académique: http://users.sussex.ac.uk/~mmg20/index.html

[JeromeC]

Michael Garvie
Recherche en cours

J'étudie actuellement l'utilisation d'algorithmes génétiques distribués co-évolutifs basés sur les îles pour arriver à des conceptions efficaces de circuits avec détection d'erreurs concomitantes. À cette fin, je redémarre le projet d'évolution matérielle distribuée qui permet à n'importe qui d'héberger un îlot de circuits évolutifs à l'aide de leur CPU de réserve.

J'ai également fait des recherches sur l'utilisation de l'évolution du matériel au niveau des transistors pour arriver à des contrôleurs robotiques autonomes embarqués.

Recherches antérieures

Comprend l'obtention de conceptions non conventionnelles efficaces pour les circuits à comportement complexe par le biais d'une recherche évolutive. Les travaux récents visent à faire évoluer l'autodiagnostic du matériel numérique. Les travaux actuels tentent d'élaborer des circuits analogiques non conventionnels efficaces qui peuvent être construits à partir de composants standard, qui sont tolérants aux conditions de fonctionnement extrêmes et qui effectuent l'autodiagnostic. Je fais aussi des recherches sur l'évolution du matériel tolérant aux pannes.

J'écris aussi un système d'Algorithmique Génétique en Java qui devrait être adaptable à n'importe quel projet et qui est publiquement disponible. Je m'intéresse aussi à l'interfaçage des neurones réels avec le matériel.

Articles populaires

La conception de circuits évoluant dans le monde numérique distribué - New Scientist.com, 31 juillet 2003
Article complet

Êtes-vous assez en forme pour reconnaître l'échec ? AISBQ, numéro 113 - AISBQ, numéro 113
Article trouvé à la page 4 du bulletin d'information.

Publications
Une électronique fiable grâce à Arti

Traduit avec www.DeepL.com/Translator

[JeromeC]

Et un projet Boinc, un !

[MichaelG]

Oui, je suis heureux d'annoncer que le projet d'évolution des circuits distribués est maintenant en version BETA avec le support de BOINC sur www.dhep.ga/boinc

[JeromeC]

 

[modesti]

Zarck, pour la version Boinc, c'est ici que ça se passe: https://forum.boinc-af.org/index.php/topic,7900.0.html

[franky82]

Je continue à faire tourner l'appli autonome mais mes stats ont disparu de cette page (stats de l'AF pour l'appli autonome) ! 

[JeromeC]

Je pense qu'on a un soucis de team dupliquée, deux équipe créées sur le projet

http://www.dhep.ga/statsteam.php?team_id=474
http://www.dhep.ga/statsteam.php?team_id=459

et

http://dhep.ga/boinc/team_members.php?teamid=17&offset=0&sort_by=total_credit

...

j'en parle : http://dhep.ga/boinc/forum_thread.php?id=8&postid=88

[Antares]

J'apparais pas dans la liste des membres!

[titidestroy]

Le client autonome ne fournissait plus de résultats et me faisait planter mes tâches d'autres projets.
J'ai désactivé le service concerné et ça va beaucoup mieux maintenant.

[JeromeC]

Vu que le projet boinc de cette même appli est maintenant passé en production et semble globalement (*) fonctionner, je crois qu'un seule conclusion s'impose


(*) je dis ça car c'est évidemment un projet tout jeune et je suppose qu'il a toujours son lot de problème en fonction du matériel / config utilisée. Mais Michael est plutôt très réactif sur son forum, faut pas hésiter à lui soumettre les soucis éventuels.