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人工智能:智能优化算法

优化问题是指在满足一定条件下,在众多方案或参数值中寻找最优方案或参数值,以使得某个或多个功能指标达到最优,或使系统的某些性能指标达到最大值或最小值。优化问题广泛地存在于信号处理、图像处理、生产调度、任务分配、模式识别、自动控制和机械设计等众多领域。优化方法是一种以数学为基础,用于求解各种优化问题的应用技术。各种优化方法在上述领域得到了广泛应用,并且已经产生了巨大的经济效益和社会效益。实践证明,通过优化方法,能够提高系统效率,降低能耗,合理地利用资源,并且随着处理对象规模的增加,这种效果也会更加明显。 在电子、通信、计算机、自动化、机器人、经济学和管理学等众多学科中,不断地出现了许多复杂的组合优化问题。面对这些大型的优化问题,传统的优化方法(如牛顿法、单纯形法等)需要遍历整个搜索空间,无法在短时间内完成搜索,且容易产生搜索的“组合爆炸”。例如,许多工程优化问题,往往需要在复杂而庞大的搜索空间中寻找最优解或者准最优解。鉴于实际工程问题的复杂性、非线性、约束性以及建模困难等诸多特点,寻求高效的优化算法已成为相关学科的主要研究内容之一。 受到人类智能、生物群体社会性或自然现象规律的启发,人们发明了很多智能优化算法来解决上述复杂优化问题,主要包括:模仿自然界生物进化机制的遗传算法;通过群体内个体间的合作与竞争来优化搜索的差分进化算法;模拟生物免疫系统学习和认知功能的免疫算法;模拟蚂蚁集体寻径行为的蚁群算法;模拟鸟群和鱼群群体行为的粒子群算法;源于固体物质退火过程的模拟退火算法;模拟人类智力记忆过程的禁忌搜索算法;模拟动物神经网络行为特征的神经网络算法;等等。这些算法有个共同点,即都是通过模拟或揭示某些自然界的现象和过程或生物群体的智能行为而得到发展;在优化领域称它们为智能优化算法,它们具有简单、通用、便于并行处理等特点。 **

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    缘何被忽略:性爱机器人的消费对象只有男性吗?

    据国外媒体QUARTZ报道,目前最被忽视的性爱机器人市场是女性市场。 曾经多次出现在科幻小说中的性爱机器人,随着人工智能的发展,如今也开始逐渐受到现实世界的关注。与毫无生气的性玩具不同,性爱机器人能“栩栩如生”地展现硅胶材料与高科技的结完美合,逼真的模拟人类的活动。同时机器人的机械大脑中还会被植入人工智能,用来模仿人类有意识的行为。可见,性爱机器人非常接近于现实中的伴侣,而不是仅仅被当做真人大小的复制品来使用,它们不仅能对人类的行为做出相应的反馈,而且还能通过机器学习,逐渐习惯人类的生活习性并加以适应。

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    “人工智能毁灭人类”是一种末世恐惧传染病

    导读:一些人类害怕人造人有一天会毁灭人类,这种末世焦虑是一种莫名的害怕,这种害怕比害怕的对象更令人害怕,因此没有缓解的可能。就连他们害怕的人造人也是他们的某种自我折射。 作者:徐贲,美国马萨诸塞州大学文学博士,加州圣玛丽学院英语系教授,复旦大学社会科学高等研究院兼职教授。 人工智能对人类未来的威胁已经成为即将过去的2017年里最引人关注的问题之一。不久前,一篇题为《今天,从美国惊爆凶讯:终结者,终于要来了!》的报道说,IBM宣布成功研制出了量子计算机原型机,“一台台式机电脑大小的量子计算机,或能达到今天

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    徐贲:“人工智能毁灭人类”是一种末世恐惧传染病

    人工智能对人类未来的威胁已经成为即将过去的2017年里最引人关注的问题之一。不久前,一篇题为《今天,从美国惊爆凶讯:终结者,终于要来了!》的报道说,IBM宣布成功研制出了量子计算机原型机,“一台台式机电脑大小的量子计算机,或能达到今天最先进的中国天河一号超级计算机的计算能力”。 报道预言,“很可能,在不远的将来,人类在量子计算机+人工智能面前,就可能像蚂蚁面对人类一样无力和脆弱”。报道甚至联想到,“这也就是为什么近日,国家突然宣布:2030年一定要抢占人工智能全球制高点,还要在中小学设置人工智能课程!” 为

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    译 Michael Nielsen 之问——是否有关于智能的一个简单的算法?

    本书中,我们聚焦在神经网络的实现细节上:神经网络工作的机制以及如何用来解决模式识别问题。这是有着直接实际应用的部分。不过,我们对其感兴趣的一个原因当然是希望有一天,神经网络可以超越这些基础的模式识别问题。可能神经网络或者其他基于数字计算机的观点,最终可以被用来构建可以媲美甚至超越人类智慧的思维机器?这个问题已经远远超出了本书要讨论的内容——或者说世界上其他任何人所知晓的认知。但是猜测一下也是很有意思的。 其实已经有了很多关于计算机最终是否能达到人类智慧的程度的争论。我并不想参与其中。相比现在的争论,我相信智

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    一文详述蚁群算法

    前几篇解释了一些智能优化算法,今天才想到还有一个重要的给忘了,,言归正传,蚁群算法也是一种生物仿生算法,它是通过模拟自然界中蚂蚁集体寻径行为而提出的一种基于种群的启发式随机搜索算法。自然界常理,蚂蚁可以通过群体行动在没有任何提示下从家找到食物源的最短路径,并能随着环境变化不断调整适应性地搜索出新的路径产生新的选择使得找到的路径最短。一般来说每个蚂蚁可以看成是独立的个体,相互交流的纽带是通过释放分泌信息素来实现的,所以这也是该算法模拟的核心地方,根据信息素的浓度进行下一个最优移动方向的选择,从而做到周游所有地点的最短路径,具体过程下面详述

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    结合人工智能的高性能医学:现状、挑战与未来

    有标注大数据的使用以及显著提升的计算能力和云存储实现了人工智能在各行各业的应用,尤其是其中的深度学习子类别。在医学领域,人工智能开始在三个层面产生影响:临床(主要是通过快速、准确的图像解读)、健康系统(通过改善工作流程和降低医疗错误的潜力)、病人(让他们能处理自己的数据,从而提升健康状况)。本文也将会讨论当前的局限性(包括偏差/偏见、隐私和安全、缺乏透明)以及这些应用的未来方向。随着时间的推移,准确度、生产力和工作流程方面很可能能够实现显著的提升,但这会被用于改善医患关系还是导致其恶化,这一点还有待观察。

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