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进化算法有什么应用

36氪企服点评小编
2022-08-18 10:25
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      进化是生物智能进化背后的驱动力。学习是人类文明的原动力,也是当前人工智能蓬勃发展的原动力。如果这两种神秘力量结合起来,我们会得到什么样的物种?虽然这方面的尝试不多,但在过去的一些研究中我们已经可以看到端倪。下面就由小编为您介绍一下进化算法有什么应用。

进化算法有什么应用进化算法有什么应用

       首先, 我们说两种算法的本质都是在做优化。 在充满随机性的世界里, 大部分的自然过程趋势是熵增,耗散,或者说随机性的增加。而唯有生物的进化和学习,却可以抵抗这种趋势,在随机中产生有序,产生结构。虽然都在做优化, 它们的优势和缺点也非常明显。

      进化算法是建立在基因之上,基因可以被理解为生命在各种条件下的一组行为策略。比如吃什么, 向什么方向移动,肤色的选择等。 

       这组策略被一套叫DNA的大分子固定, 也就是我们常常说的遗传编码 , 它通过一个复杂的化学反应, 制造RNA和特定的蛋白质,而一切生命现象都是由特定蛋白质实现的, 我们简单的说就是生命策略, 比如在外界环境出现如何变化时候如何反应。 你可以把DNA的编码看成一系列的if else语句, 就是在某种条件下, 触发某个蛋白质, 实现某一个功能。

那么进化算法包含以下要素:

        1,生物通过基因编码生存策略。 基因即一组可以编码蛋白质的生物大分子。

        2,单组策略的存在时间有限, 它会以繁殖的形式得到一个和自己一样的策略, 但是这个过程不是完全精确的, 它会以一定的方式出错或者说变化, 这恰恰使得下一代的策略可以轻微的偏离上一代。 从而在一段时间里, 形成越来越多的策略,我们叫做基因池。

       3,环境会评估某个策略(DNA) 是不是适合自己, 这个通常由一个叫适应度函数的东西表达。 适应度越高, 基因就是越适应当下环境。这个适应度很像机器学习里的目标函数。

       4,经过一段时间, 适应环境的策略会比不适应的环境的策略得到更多的个体,因为它自身存活的概率更高, 这样, 最终环境里数量最多的, 是最适应环境的策略。这样的策略不一定有一个。

       5,环境会变化。当环境变化, 最适宜的策略发生变化, 这个时候最适合的策略也发生变化, 导致新的物种和生态系统的生成。

        6,有的时候不同的基因会发生交叉, 也就是说把两组策略把各自的一部分给对方, 然后形成新的策略组合。这种重组产生新的基因的速度会比变异快的多, 也就是我们说的交配。以上内容就是小编为您介绍的进化算法有什么应用。

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