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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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    Matlab遗传算法工具箱的使用及实例(线性规划)

    在使用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)之前,你得了解遗传算法是干什么的。遗传算法一般用于求解优化问题。遗传算法最早是由美国的 John holland于20世纪70年代提出,该算法是根据大自然中生物体进化规律而设计提出的。是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型,是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。该算法通过数学的方式,利用计算机仿真运算,将问题的求解过程转换成类似生物进化中的染色体基因的交叉、变异等过程。在求解较为复杂的组合优化问题时,相对一些常规的优化算法,通常能够较快地获得较好的优化结果。

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    遗传算法、Golombs 编码和人工神经网络

    遗传算法、Golombs编码和人工神经网络是我最近常看的三个主题 。我的微薄科班功底还不足以让我很轻松的弄懂这描述、模拟世界的方法。之所以看这些资料,并不是因为他们看起来多么的"高级",而是自己很感兴趣的几个项目都涉及了他们包含的一些基本原理。 在阅读这些资料和文章的时候,我碰到了一个共同的障碍:我的直觉丧失了力量。 日常工作中常常碰到一些“算法”方面的问题:排序、索引、倒排索引、哈希、红黑树等等,我想大部分人和我一样,上面提到的这些算法,虽然一开始你不能自己想象出来,但是一旦看见他后,你会仅仅凭借直觉就可以理解他们。然而直觉,这珍贵的直觉在我看遗传算法、Golombs 编码和人工神经网络的时候失效了,特别是人工神经网络,看了很久后,我感觉到甚至有些沮丧了。 比如这篇:AI - Simple Genetic Algorithm (GA) to solve a card problem 应该说,这还不是概念完整的遗传算法,有位读者在后面的评论中也提到了。 这篇文章中的算法,基本上可以看懂,但是要说出为什么来,似乎无法解释通了.... 佛说: 看山是山,看水是水;看山不是山,看水不是水;看山还是山,看水还是水。 我想在学习诸如此类的算法时,应该换个方式,换个角度来看问题。 找到把一个中间的,能把概念连起来的东西就很重要了。 关于遗传算法的资料,可以看这里:人工智能遗传算法。 返回到题记中提到的牛顿。在我们看来牛顿有很多深邃的发现,而在牛顿看来,大自然的很多奥秘只不过就在那里,只是他说出来了而已,真牛X  。就像《超时空接触》( contact ) 结尾中中说的那样, "这些隧道在我们来之前就存在了,我们不知道是谁建造了他们"。(有97.2%的人相信这部电影中的故事是真实的。)

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