Joel Kaasinen

5. sija, Kansallinen sarja
Joel Kaasinen

Geneettinen algoritmi optimaalisen hyökkäystavan määrittämiseksi

Kilpailutyö

Joel, 17, opiskelee Valkeakosken lukiossa.

Joel sai idean tutkielmaansa pelatessaan tietokonepeliä, jossa päävastukset kehittyivät geneettisesti pelaajan pelityylin mukaan. Hän alkoi etsiä sopivaa peliä tutkiakseen geneettisesti kehitetyn tekoälyn sovellusmahdollisuuksia. Sopiva tutkimuskohde löytyi Joelin ohjaajan Esa Lapin ehdotettua erästä taistelumallia.

Työssään Joel toteaa, että ihmiskunta on sotinut läpi aikojen, ja kaikkina aikoina sotaa ja taistelua on pyritty ymmärtämään. Ensimmäisen matemaattisen – deterministisen ja analyyttisen – taistelumallin loi Machester ensimmäisen maailmansodan aikana. Tämän jälkeen taistelumallintamisessa on edetty etenkin stokastisen mallintamisen alalla. Geneettiset algoritmit ovat epädeterministinen ongelmanratkaisumetodiikka, joita on tutkittu paljon. Ne pyrkivät matkimaan luonnonvalinnan käyttäytymistä ja niitä on sovellettu onnistuneesti monenlaisiin ongelmiin.

Tutkimuksessa kehitettiin geneettiseen algoritmiin pohjautuva metodiikka optimaalisten tekniikoiden ratkaisemiseen vaihtelevissa tilanteissa. Mahdollisten metodiikkojen tarkastelemisen lisäksi toteutettiin geneettinen algoritmi. Geneettistä algoritmia sovellettiin esimerkkiongelmaan eli ylivoimaista puolustusta vastaan tilanteessa, jossa etenemiseen käytettävissä oleva aika oli rajallinen. Tutkimalla optimaalisten taktiikoiden hakumetodiikkaa aikapaineen alla tutkielma tukee Puolustusvoimien Teknillisessä Tutkimuslaitoksessa tehtävää taistelumallinnustutkimusta, koska käytetty malli vastaa pääosiltaan heillä kehitettyä Sandis-taistelumallinnusohjelmistoa. Tutkielma hyödyntää mallia varten tehtyjä tutkimuksia.

Arvioijien kommentit Joelin työstä

Joelin taidokkaassa työssä on toteutettu ja testattu monimutkainen stokastinen tietokonesimulaatio-ohjelma. Työn aihe on haastava, sillä kyseessä on realistinen optimointitehtävä, joka on vaatinut tekijältä aktiivisuutta ja sitoutuneisuutta. Hyvä työselostus kuvaa tutkitun ongelman, käytetyt menetelmät ja toteutetun ratkaisun erinomaisesti. Lisäksi tekijä hallitsee hyvin viitteiden käytön.

Työ on edellyttänyt tekijältään vahvoja matematiikan, mallinnuksen, algoritmisen ajattelua sekä käytännön ohjelmoinnin taitoja. On vaikuttavaa, että tekijä on uskaltanut ryhtyä käsittelemään näin realistista ongelmaa. Työn tuloksilla voi olla käytännöllistä merkitystä ja yhteistyökumppanit voivat todennäköisesti hyödyntää niitä myöhemmässä tutkimustyössä.

Joelin harrastukset

Joel harrastaa tietokoneita, matematiikkaa, elektronista musiikkia, taidegrafiikkaa sekä korealaista taistelulajia, Han Moo Do:ta.