智能算法来源
A. AI+人工智能算法是什么
工具/材料
人工智能
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人工智能英文简称AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
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人工智能算法也被称之为软计算 ,它是人们受自然界规律的启迪,根据其原理模拟求解问题的算法。
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目前的人工智能算法有人工神经网络遗传算法、模拟退火算法、群集智能蚁群算法和例子群算等等。
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随着人工智能算法的不断优化,可以不仅可以帮助我们提高工作效率、改善我们的生活水平,同时也能为我们在庞大的现代信息资源中迅速的找到我们所需要的信息。
B. 人工智能算法的来源源于哪里
人工智能用的比较多的语言有:Python、JAVA 和相关语言、C/C++、JavaScript、R语言。
人工智能是需要人力、脑力、开发、高等技术与不断的研究和尝试等等一系列超高难度的作业才能完成的科技产品。当然这种研究是得到国家和人们大力支持的发展。它的发展对国际影响力是非常大的。人工智能也可以定义为高仿人类,虽然不可能会像人一样具有灵敏的反应和思考能力,但人工知能是按照人类的思想结构等等的探索而开发的研究。
人工智能的开发最主要的目的就是为了替人类做复杂、有危险难度、重复枯燥等的工作,所以人工智能是以人类的结构来设计开发的,人工智能在得到较好的开发后国家也是全力给予支持。人工智能的开发主要也是为了帮助和便利人类的生活。所以人工智能的定义一直以来都是以“协助人类”而存在的。人工智能概念的火热促进了不少行业的兴起,比如域名,许多相关的.top域名已经被注册。
以后可能在很多传统行业,比如银行,会有人工智能帮你得到更好的收益。信用卡或其他的贷款会由人工智能来决定哪些人士可以安全地放贷,而且会还钱。然后再往下人工智能可以开始动了,就可以进入工业机器人、商业机器人,终进入家庭机器人。
C. 智能计算/计算智能、仿生算法、启发式算法的区别与关系
我一个个讲好了,
1)启发式算法:一个基于直观或经验构造的算法,在可接受的花费(指计算时间和空间)下给出待解决组合优化问题每一个实例的一个可行解,该可行解与最优解的偏离程度不一定事先可以预计。意思就是说,启发式算法是根据经验或者某些规则来解决问题,它求得的问题的解不一定是最优解,很有可能是近似解。这个解与最优解近似到什么程度,不能确定。相对于启发式算法,最优化算法或者精确算法(比如说分支定界法、动态规划法等则能求得最优解)。元启发式算法是启发式算法中比较通用的一种高级一点的算法,主要有遗传算法、禁忌搜索算法、模拟退火算法、蚁群算法、粒子群算法、变邻域搜索算法、人工神经网络、人工免疫算法、差分进化算法等。这些算法可以在合理的计算资源条件下给出较高质量的解。
2)仿生算法:是一类模拟自然生物进化或者群体社会行为的随机搜索方法的统称。由于这些算法求解时不依赖于梯度信息,故其应用范围较广,特别适用于传统方法难以解决的大规模复杂优化问题。主要有:遗传算法、人工神经网络、蚁群算法、蛙跳算法、粒子群优化算法等。这些算法均是模仿生物进化、神经网络系统、蚂蚁寻路、鸟群觅食等生物行为。故叫仿生算法。
3)智能计算:也成为计算智能,包括遗传算法、模拟退火算法、禁忌搜索算法、进化算法、蚁群算法、人工鱼群算法,粒子群算法、混合智能算法、免疫算法、神经网络、机器学习、生物计算、DNA计算、量子计算、模糊逻辑、模式识别、知识发现、数据挖掘等。智能计算是以数据为基础,通过训练建立联系,然后进行问题求解。
所以说,你接触的很多算法,既是仿生算法,又是启发式算法,又是智能算法,这都对。分类方法不同而已。
这次楼主不要再老花了哈!
D. 什么是智能算法
在工程实践中,经常会接触到一些比较“新颖”的算法或理论,比如模拟退火,遗传算法,禁忌搜索,神经网络等。这些算法或理论都有一些共同的特性(比如模拟自然过程),通称为“智能算法”。
E. 智能优化算法:生物地理学优化算法
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摘要:Alfred Wallace和Charles Darwin在19世纪提出了生物地理学理论,研究生物物种栖息地的分布、迁移和灭绝规律。Simon受到生物地理学理论的启发,在对生物物种迁移数学模型的研究基础上,于 2008年提出了一种新的智能优化算法 — 生物地理学优化算法(Biogeography-Based Optimization,BBO)。BBO算法是一种基于生物地理学理论的新型算法,具有良好的收敛性和稳定性,受到越来越多学者的关注。
BO算法的基本思想来源于生物地理学理论。如图1所示,生物物种生活在多个栖息地(Habitat)上,每个栖息地用栖息适宜指数(Habitat Suitability Index,HSI)表示,与HSI相关的因素有降雨量、植被多样性、地貌特征、土地面积、温度和湿度等,将其称为适宜指数变量(Suitability Index Variables,SIV)。
HSI是影响栖息地上物种分布和迁移的重要因素之一。较高 HSI的栖息地物种种类多;反之,较低 HSI的栖息地物种种类少。可见,栖息地的HSI与生物多样性成正比。高 HSI的栖息地由于生存空间趋于饱和等
问题会有大量物种迁出到相邻栖息地,并伴有少量物种迁入;而低 HSI的栖息地其物种数量较少,会有较多物种的迁入和较少物种的迁出。但是,当某一栖息地HSI一直保持较低水平时,则该栖息地上的物种会趋于灭绝,或寻找另外的栖息地,也就是突变。迁移和突变是BBO算法的两个重要操作。栖息地之间通过迁移和突变操作,增强物种间信息的交换与共享,提高物种的多样性。
BBO算法具有一般进化算法简单有效的特性,与其他进化算法具有类似特点。
(1)栖息适宜指数HSI表示优化问题的适应度函数值,类似于遗传算法中的适应度函数。HSI是评价解集好坏的标准。
(2)栖息地表示候选解,适宜指数变量 SIV 表示解的特征,类似于遗传算法中的“基因”。
(3)栖息地的迁入和迁出机制提供了解集中信息交换机制。高 HSI的解以一定的迁出率将信息共享给低HSI的解。
(4)栖息地会根据物种数量进行突变操作,提高种群多样性,使得算法具有较强的自适应能力。
BBO算法的具体流程为:
步骤1 初始化BBO算法参数,包括栖息地数量 、迁入率最大值 和迁出率最大值 、最大突变率 等参数。
步骤2 初始化栖息地,对每个栖息地及物种进行随机或者启发式初始化。
步骤3 计算每个栖息地的适宜指数HSI;判断是否满足停止准则,如果满足就停止,输出最优解;否则转步骤4。
步骤4 执行迁移操作,对每个栖息地计算其迁入率和迁出率,对SIV进行修改,重新计算适宜指数HSI。
步骤5 执行突变操作,根据突变算子更新栖息地物种,重新计算适宜指数HSI。
步骤6 转到步骤3进行下一次迭代。
1.1 迁移操作
如图2所示,该模型为单个栖息地的物种迁移模型。
横坐标为栖息地种群数量 S ,纵坐标为迁移比率 η,λ(s) 和 μ(s) 分别为种群数量的迁入率和迁出率。当种群数量为 0 时,种群的迁出率 μ(s) 为 0,种群的迁入率λ(s) 最大;当种群数量达到 S max 时,种群的迁入率 λ(s)为0,种群迁出率 u(s) 达到最大。当种群数量为 S 0 时,迁出率和迁入率相等,此时达到动态平衡状态。根据图2,得出迁入率和迁出率为:
迁移操作的步骤可以描述为:
Step1:for i= 1 to N do
Step2: 用迁入率 选取
Step3: if (0,1)之间的均匀随机数小于 then
Step4: for j= 1 to N do
Step5: 用迁出率 选取
Step6: if (0,1)之间的均匀随机数小于 then
Step7: 从 中随机选取一个变量SIV
Step8: 用SIV替换 中的一个随机SIV
Step9: end if
Step10: end for
Step11: end if
Step12:end for
1.2 突变(Mutation)操作
突变操作是模拟栖息地生态环境的突变,改变栖息地物种的数量,为栖息地提供物种的多样性,为算法提供更多的搜索目标。栖息地的突变概率与其物种数量概率成反比。即
其中: 为最大突变率; 为栖息地中物种数量为 对应的概率; 为 的最大值; 是栖息地中物种数量为 对应的突变概率。
突变操作的步骤可以描述为:
Step1:for i= 1 to N do
Step2: 计算突变概率
Step3: 用突变概率 选取一个变量
Step4: if (0,1)之间的均匀随机数小于 then
Step5: 随机一个变量代替 中的SIV
Step6: end if
Step7:end for
[1] Simon D.Biogeography-based optimization[J].IEEE Trans-
actions on Evolutionary Computation,2008(6):702-713.
[2]张国辉,聂黎,张利平.生物地理学优化算法理论及其应用研究综述[J].计算机工程与应用,2015,51(03):12-17.
https://mianbaoo.com/o/bread/aJqZmZ8=
https://mianbaoo.com/o/bread/YZaXmJpq
F. 什么是智能优化算法
群体智能优化算法是一类基于概率的随机搜索进化算法,各个算法之间存在结构、研究内容、计算方法等具有较大的相似性。因此,群体智能优化算法可以建立一个基本的理论框架模式:
Step1:设置参数,初始化种群;
Step2:生成一组解,计算其适应值;
Step3:由个体最有适应着,通过比较得到群体最优适应值;
Step4:判断终止条件示否满足?如果满足,结束迭代;否则,转向Step2;
各个群体智能算法之间最大不同在于算法更新规则上,有基于模拟群居生物运动步长更新的(如PSO,AFSA与SFLA),也有根据某种算法机理设置更新规则(如ACO)。
(6)智能算法来源扩展阅读
优化算法有很多,经典算法包括:有线性规划,动态规划等;改进型局部搜索算法包括爬山法,最速下降法等,模拟退火、遗传算法以及禁忌搜索称作指导性搜索法。而神经网络,混沌搜索则属于系统动态演化方法。
优化思想里面经常提到邻域函数,它的作用是指出如何由当前解得到一个(组)新解。其具体实现方式要根据具体问题分析来定。