Week 6 Flashcards

1
Q

Emergent gedrag

A

Gedrag van een groep dat niet direct herleidbaar is naar het gedrag of algoritme van elk individu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Zelf-organisatie

A

Complex groepsgedrag waarbij autonome agenten interacteren op een manier die globale organisatie als uitkomst heeft Kost energie maar vermindert entropie.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Zelf-sortering

A

Een vorm van zelf-organisatie.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Noem drie eigenschapen van de-centraal sorteren:

A

1) Transities vinden a-synchroon (op elk moment maar 1 wissel) plaats.
2) Er onstaat hiërarchie.
3) Het aantal foute paren daalt en is nooit kleiner dan 0.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Hoe gaat de-centraal sorteren in zijn werk?

A

Getallen zijn bewegende deeltjes. Elk getal kijkt naar zijn buren (straal r) om te bepalen of hij op de goede plek staat. Verwisselt met buurman als dit niet zo is

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Centraal sorteren

A

Een vorm van zelf-sortering waarbij een algoritme een rij ‘dode’ getallen sorteert.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Noem een voorbeeld van centrale sortering:

A

Het tuinkabouter model waarbij een tuinkabouter van links naar rechts langs een rij bloempotten loopt totdat een paar potten verkeerd staat. Dan wisselt hij de potten om en gaat 1 plaats terug.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Noem de overeenkomst tussen emergentie en zelf-organisatie:

A

Het zijn allebei systemen waarin veel individuen met elkaar interacteren en vaak samenwerken.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Noem het verschil tussen emergentie en zelf-organisatie:

A

Emergentie is niet direct herleidbaar naar elk individu, terwijl zelf-organisatie geen centrale aansturing heeft.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Centrale zelf-sortering

A

Een algoritme sorteert een rij getallen (tuinkabouter voorbeeld)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

De-centrale zelf-sortering

A

Elk individu kijkt naar zijn buren om te bepalen of ie op de goede plek staat. Zo niet, wisselt hij met zn buur. Op elk moment wisselt hoogstens 1 paar. Burendefinitie = straal r

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Wat is Alan Turing’s model voor morfogenese?

A

Een model van zelf-organisatie dat bestaat uit een rooster van melanocyten met donkere (D) of lichte (U) cellen. Het rooster representeert de huid van een beest met strepen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Wat betekent morfogenese?

A

Morpho = vorm
Genesis = ontstaan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Wat scheiden D-cellen af in Turing’s model voor morfogenese?

A

2 typen morfogenen:
Stimuli A (activators) en remmers I (inhibitors)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Wat doen de twee morfogenen in Alan Turing’s streepjesmodel?

A

De stimuli A stimuleren de cellen in de binnenring van de D cel en de remmers I remmen de cellen in de buitenring van de D cel af.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Beschrijf de zelf-organisatie van vuurvliegjes:

A

Een vorm van de-centrale zelf-sortering. Vuurvliegjes hebben als doel om hun flitsen te synchroniseren en zo roofdieren af te schrikken.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Welke drie zones heeft de interne klok van een vuurvliegje?

A

de lichtzone, de retractiezone en de synchronisatiezone

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Wat doet de lichtzone in de interne klok van een vuurvliegje?

A

Geeft licht van 0 tot aan de drempelwaarde.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Wat doet de retractiezone in de interne klok van een vuurvliegje?

A

Is vanaf 0 tot aan het begin van de synchronisatiezone. In de retractiezone reageert een vuurvliegje niet op anderen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Wat doet de synchronisatiezone in de interne klok van een vuurvliegje?

A

Als genoeg buren flitsen, reset dan de interne klok. Reset naar 0 heet een advance, reset naar de drempel heet een delay.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Wat is en doet NTP?

A

Network Time Protocol: houdt op een slimme manier rekening met netwerkvertraging.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Wie heeft het termietenmodel bedacht?

A

Mitchell Resnick

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Wat is het termietenmodel?

A

Een model van emergentie waarin termieten houtstapels maken.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Hoe werkt het termietenmodel?

A

Termieten lopen een random walk met (bruin) of zonder (wit) eem houtsnipper. Als een termiet ergens tegen aan loopt, verandert ie van kleur. Gebeurt op een torus.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Wat is emergent aan het termietenmodel?

A

Niet dat er houtstapels ontstaan, dat is wiskundig. De plek waar houtstapels ontstaan is emergent.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Wat is het Markov-proces?

A

Een model van emergentie dat correspondeert met het termietenmodel.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

Wat representeert een toestand in Markov-proces?

A

Een verdeling van ballen over de vazen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

Klasse

A

Verzamelingen van toestanden die in elkaar kunnen overgaan.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Recurrente klasse

A

Een klasse zonder uitgaande pijlen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

Doorgangsklasse

A

Een klasse met uitgaande pijlen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

Absorberende toestand

A

Een toestand waar je niet meer uitkomt.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
32
Q

Wat is een abosberende toestand in het Markov-proces?

A

Wanneer er maar 1 vaas gevuld is. Eigenlijk ook recurrent, want pijl naar zichzelf om de automaat compleet te maken.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
33
Q

Hoe ziet een toestanddiagram eruit?

A

Elke mogelijke toestand schrijf je uit met een cirkeltje eromheen. Alle toestanden met bijv. vaas 1 leeg vormen een klasse, net als alle toestanden met ‘alles gevuld’ of ‘alles leeg’. Teken pijlen van elke toestand naar de toestanden die gevormd kunnen worden met 1 tijdsstap vanuit die toestand.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
34
Q

Beschrijf Reynold’s flocking:

A

Vogels in de lucht. Elke vogel doet 3 dingen:
Avoidance/Separation - vlieg weg van dichtbij vogels
Copy/Alignment - vlieg in de gemiddelde richting
Center/Cohesion - minimaliseer vliegen aan buitenkant

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
35
Q

Extra actie in flocking model, door Flake bedacht

A

View - beweeg weg van vogel die je zicht blokkeert.

36
Q

Welke actie heeft prioriteit in Reynold’s flocking model?

A

Separation/Avoidance.

37
Q

Wat staat tegenover maintenance goals?

A

Achievement goals

38
Q

Wat zijn de 3 maintenance goals?

A

Separation/ Avoidance, Alignment/ Copy en Coherence/ Center.

39
Q

Waarom is het moeilijk om emergentie vast te stellen?

A

Emergentie is vaak geen emergentie, omdat er vaak wel een verklaring voor het gedrag te vinden is. Vaak is er geen verklaring voor eindtoestanden

40
Q

Waarom kan zelf-sortering wel gezien worden als zelf-organisatie maar niet als emergentie?

A

Het gedrag kan wel herleid worden naar het gedrag van individuen, maar die individuen werken niet actief samen.

41
Q

Wat wordt er bedoeld met ‘Het probleem is EXP’?

A

Dat de tijd waarin het probleem op te lossen is, exponentieel groeit met hoe groot het probleem is.

42
Q

Waar staat NP voor?

A

Non-deterministisch polynomiaal
=Alternatief voor exponentieel

43
Q

Wat betekent het als een probleem non-deterministisch polynomiaal (NP) is?

A

Het algoritme mag zich op keuzepunten klonen en dan dus beide keuzes uitvoeren, Het is dan genoeg als 1 van de klonen een oplossing vind in polynomiale (behapbare) tijd.

44
Q

Wanneer is een probleem NP-volledig? (intuïtief)

A

Als het probleem zelf non-deterministisch polynomiaal én NP-moeilijk (minstens zo moeilijk als elk ander NP-probleem)

45
Q

Wanneer is een probleem NP-volledig? (formeel)

A

Elk probleem dat NP is, kan met een polynomiaal algoritme gereduceerd worden naar het oorspronkelijke probleem

46
Q

NP-probleem

A

Een probleem dat in non-deterministische polynomiale tijd op te lossen is.

47
Q

Geef 3 voorbeelden van NP-volledige problemen:

A

1) Handelsreizigerprobleem
2) rugzakprobleem
3) vervulbaarheidsprobleem

48
Q

Zijn alle NP-volledige problemen even moeilijk?

A

Ja
Als je een algoritme voor 1 hebt gevonden, kun je die toepassen op alle andere.

49
Q

Beschrijf het handelsreizigersprobleem:

A

Een stel steden 1,…,n. Voor elk paar steden (i,j) een afstand d(i,j) en getal (lengte) M.
Is er een route die in stad 1 begint, elke stad precies 1x bezoekt en weer in stad 1 eindigt en totale lengte max. M heeft?

50
Q

Waar staat ACO voor?

A

Ant Colony Optimization
Mierenkolonieoptimalisatie

51
Q

Hoe verhoudt de tijd die mieren gebruiken om een weg af te leggen zich tot de hoeveelheid feromonen op die weg?

A

Hoe langer de mier erover doet, hoe minder feromoon.

52
Q

Wat onthoudt een mier in mierenkolonie-optimalisatie?

A

De steden die ie nog moet bezoeken en de afstand die hij tot nu toe heeft afgelegd.

53
Q

Hoe ontwikkelt mierenkolonie-optimalisatie zich?

A

Mieren lopen in generaties. Elke generatie wint er 1 mier: degene die de kortste tour heeft afgelegd. De fermoonwaarde van zijn afgelegde pad wordt dan in 1 keer verhoogd.

54
Q

Hoe ontwikkelt mierenkolonie-optimalisatie zich?

A

Mieren lopen in generaties. Elke generatie wint er 1 mier: degene die de kortste tour heeft afgelegd. De fermoonwaarde van zijn afgelegde pad wordt dan in 1 keer verhoogd.

55
Q

Welke componenten bepalen de aantrekkelijkheid van de weg tussen stad i en h?

A

De hoeveelheid feromoon op die weg en de afstand van de weg, samen met een variabele die aangeeft hoe belangrijk afstand is vergeleken met de hoeveelheid feromoon.

56
Q

Hoe wordt de aantrekkelijkheid van de weg tussen stad i en h bepaald?

A

Aantrekkelijkheid (i,h) = ( m(i,h)) * ( v(i,h)^b )
Met m(i,h) = hoeveelheid feromoon
v(i,h) = 1 / d(i,h)
b = hoe belangrijk afstand is vergeleken met feromoon hoeveelheid

57
Q

Wat is alpha in ACO?

A

Een constante tussen (incl) 0 en 1.

58
Q

Wat is bèta in ACO?

A

Hoe belangrijk de invloed van de afstand is vergeleken met de invloed van de hoeveelheid feromoon in het kiezen van een pad.

59
Q

Wat is de p in ACO?

A

Een getal tussen (incl) 0 en 1 dat bij elke stap opnieuw wordt gegenereerd.

60
Q

Hoe kiest een mier de volgende stad bij exploratie?

A

Als de mier van stad i naar stad j gaat, dan is het exploratie als p niet kleiner of gelijk is aan alpha. Aan de hand van een gewogen roulettewiel wordt een nieuwe stad gekozen.

61
Q

Hoe kiest een mier de volgende stad bij exploitatie?

A

Van stad i naar j is het exploitatie als p kleiner of gelijk is aan alpha. De stad met de hoogste aantrekkelijkheid wordt gekozen.

62
Q

Hoe bereken je de extra feromoon af die de winnaar op zn tour achterlaat?

A

Delta.m(i,j) = 1/ (lengte tour)
M.nieuw (i,j) = pm.vorig(i,j) + (1-p) delta.m(i,j)

63
Q

Wat betekenen alfa, beta en rho in mierenkolonie-optimalisatie?

A

Alfa= de mate waarin mieren geneigd zijn om te exploreren
Beta= de mate waarin mieren geneigd zijn korte paden te kiezen
Rho= mate van verdamping van feromoon

64
Q

Welke twee soorten slijmzwammen zijn het interessants?

A

Physarum polycephalum en
Dictyostelium discodeum

65
Q

Wat is de volledige naam van Physarum?

A

Physarum polycephalum

66
Q

Wat is de volledige naam van Dicty?

A

Dictyostelium discodeum

67
Q

Beschrijf de physarum polycephalum:

A

Een slijmzwam gevoelig voor licht die schimmels, bacteriën en microben eet.
Omringt voedsel met celkernen en eet het. Droogt uit bij voedseltekort en verspreid uiteindelijk sporen

68
Q

Wat is mitose?

A

Kerndeling

69
Q

Welke twee benaderingen zijn er voor computationele modellen van slijmzwammen?

A

De Japanse school (2000), continue wiskunde
De Europese school (2008), discrete wiskunde: deeltjes op een grid die neurotransmitter observeren en uitscheiden

70
Q

Waar bestaat een slijmzwam model uit?

A

3 Sensoren,
Patchgrootte als eenheid,
Sensor-lengte,
Sensor-hoek,
Draai-richting en
Stap-grootte.

71
Q

Welke drie sensoren heeft een Physarumdeeltje op een grid?

A

FL = front left
FF = front front
FR = front right

72
Q

Hoe wordt de sensorlengte van een physarumdeeltje op een grid gerepresenteerd?

A

SO
Typisch 5 tot 15

73
Q

HOe wordt de sensor-hoek gerepresenteerd in het physarum model?

A

SA
typisch 45 graden

74
Q

Hoe wordt de draairichting gerepresenteerd in het physarummodel?

A

RA
Typisch gelijk aan SA

75
Q

Hoe wordt de stapgrootte gerepresenteerd in het physarummodel?

A

ST
Typisch 1 tot 3

76
Q

Uit welke twee fases bestaat het algoritme van een slijmzwammodel?

A

De waarneming fase en
de bewegingsfase

77
Q

Uit welke stappen bestaat de waarnemingsfase in het algoritme van een slijmzwammodel?

A

Observeer Fl, FF, FR
Laat A = {FL, FR | FL>FF en FR>FF}.
Als A niet leeg is, draai naar het sterkste element uit A.

78
Q

Beschrijf de bewegingsface van het algoritme voor een slijmzammodel:

A

Als de doelpatch niet bezet is, stap daarheen en deponeer daar feromeen.

79
Q

Noem 3 initialisatie-methoden:

A

Filamenteuze condensatie
Filamenteus voederen
Plasmodiale krimp

80
Q

Wat is de Steiner tree?

A

Een manier om wegen tussen steden te creeëren. Boomvorm van wegen tussen steden die met elkaar connecten op 120 graden en zo de kortste route representeren.

81
Q

Wat is een Steiner punt?

A

Een punt waarop de wegen van de een en de andere stad connecten, met een hoek van 120 graden.

82
Q

Noem drie mogelijke initialisatie-methoden in het Physarum-model:

A

De filamenteuze condensatie,
filamenteus voederen en
Plasmodiale krimp.

83
Q

Hoe werkt filamenteuze condensatie?

A

Deeltjes worden met een lage dekkingsgraad over het canvas verspreid (2%)

84
Q

Hoe werkt filamenteus voederen als initalisatie voor het physarummodel??

A

Deeltjes worden met een lage dekkingsgraad (2%) bij aanvang van de simulatie gedropt op voedselplekken.

85
Q

Hoe werkt plasmodiale krimp als initialisatie voor het physarummodel?

A

Deeltjes worden met een hoge dekkingsgraad (50%) over het convexe omhulsel van de voederplekken verspreid, daarna sterft de populatie langzaam af.

86
Q

Definieer een complex systeem:

A

Een systeem van heel veel simpele units die interacteren.

87
Q

Definieer holisme:

A

Het idee dat de eigenschappen van een systeem niet genoeg verklaard kunnen worden door de som van zijn componenten te nemen.