Evolúciós algoritmusok
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2015. július 16-án áttekintett
verziótól ; az ellenőrzésekhez
10 szerkesztés szükséges .
Az evolúciós algoritmusok a mesterséges intelligencia egyik iránya ( az evolúciós modellezés egy része), amely a természetes kiválasztódás folyamatait használja és modellezi .
Algoritmusok típusai
- genetikai algoritmusok - egy heurisztikus keresési algoritmus, amelyet optimalizálási és modellezési problémák megoldására használnak a kívánt paraméterek véletlenszerű kiválasztásával, kombinálásával és változtatásával;
- genetikai programozás - programok automatikus létrehozása vagy módosítása genetikai algoritmusok segítségével;
- evolúciós programozás - hasonló a genetikai programozáshoz, de a program szerkezete állandó, csak a számértékek változnak;
- génexpressziós programozás
- evolúciós stratégiák - hasonlóan a genetikai algoritmusokhoz, de csak a pozitív mutációk kerülnek át a következő generációba;
- differenciális evolúció
- neuroevolúció - hasonlóan a genetikai programozáshoz, de a genomok olyan mesterséges neurális hálózatok , amelyekben a súlyok alakulása egy adott hálózati topológiához történik , vagy a súlyok evolúciója mellett a topológia is fejlődik;
- osztályozó rendszerek ;
Mindegyik modellezi a biológiai evolúció elméletének alapvető rendelkezéseit - a szelekció, a mutáció és a szaporodás folyamatait. Az ágensek viselkedését a környezet határozza meg. Az ágensek halmazát populációnak nevezzük. Az ilyen populáció a szelekciós szabályoknak megfelelően, a környezet által adott célfüggvénynek megfelelően alakul. Így a populáció minden egyes ágense (egyede) hozzá van rendelve a környezetben való alkalmasságának értékéhez. Csak a legalkalmasabb fajok szaporodnak. A rekombináció és a mutáció lehetővé teszi az ágensek számára, hogy megváltozzanak és alkalmazkodjanak a környezethez. Az ilyen algoritmusokat adaptív keresőmotoroknak nevezik.
Az evolúciós algoritmusokat sikeresen alkalmazták funkcionális optimalizálási típusú problémákra, és könnyen leírhatók matematikai nyelven.
Felhasználási iparágak
Az evolúciós algoritmusokat a kombinatorikus optimalizálásban használják , különösen a klasszikus NP-teljes problémák megoldásában , mint például az utazó eladó , a hátizsák-csomagolás , a számfelosztás, a maximális független halmaz és a gráfvázlat . [egy]
Ausztriában aktívan kutatják az evolúciós algoritmusok zenei alkalmazásának lehetőségét , elsősorban akkor, amikor különböző korokból származó híres emberek hangszerjátékát próbálják modellezni. [2]
Jegyzetek
- ↑ Olariu Stephan, Zomaya Albert Y. Bioinspired Algorithms and Applications kézikönyve (Chapman Hall/Crc Computer Information Science ) . – Chapman Hall/CRC. — ISBN 1-58488-475-4 .
- ↑ Madsen, ST és Widmer, G.: Evolutionary Search for Musical Parallelism , Applications of Evolutionary Computing, EvoWorkshops 2005, LNCS 3449 p. 488-497, Lausanne, Svájc, 2005. március 30. - április 1. Springer Verlag.
Irodalom
- Emelyanov VV, Kureichik VV, Kureichik VM Az evolúciós modellezés elmélete és gyakorlata. - M. : Fizmatlit, 2003. - 432 p. — ISBN 5-9221-0337-7 .
- Kureichik V. M., Lebedev B. K., Lebedev O. K. Keresési adaptáció: elmélet és gyakorlat. - M. : Fizmatlit, 2006. - 272 p. — ISBN 5-9221-0749-6 .
- Gladkov L. A., Kureichik V. V., Kureichik V. M. Genetic Algorithms: Textbook. - 2. kiadás - M . : Fizmatlit, 2006. - 320 p. - ISBN 5-9221-0510-8 .
- Gladkov L.A., Kureichik V.V., Kureichik V.M. és munkatársai Bioinspirált módszerek az optimalizálásban: monográfia. - M. : Fizmatlit, 2009. - 384 p. - ISBN 978-5-9221-1101-0 .
- Rutkowska D., Pilinsky M., Rutkowski L. Neurális hálózatok, genetikai algoritmusok és fuzzy rendszerek = Sieci neuronowe, algorytmy genetyczne i systemy rozmyte. - 2. kiadás - M . : Hotline-Telecom, 2008. - 452 p. — ISBN 5-93517-103-1 .
- Rutkovsky L. A mesterséges intelligencia módszerei és technológiái. - M. : Hotline-Telecom, 2010. - 520 p. — ISBN 5-9912-0105-6 .
- Volovich I. V. , Khokhlova M. N. A modellezési elméletről és az osztályhipergráfról // Proceedings of the Mathematical Institute. V. A. Steklova. - 2004. - T. 245 . - S. 281-287 .
Linkek