《自然計算》ppt課件-文庫吧
2024-12-31 09:01 本頁面
【正文】 初始種群 計算適應(yīng)度 滿足終止條件 最佳個體 Yes No 選擇 交叉 變異 遺傳算子 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 遺傳算子 ? 選擇算子（ selection） ? 交叉算子（ crossover） ? 變異算子（ mutation） 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: ? 選擇算子是對群體中的個體進行優(yōu)勝劣汰的操作 用來確定重組或交叉?zhèn)€體，以及被選個體將產(chǎn)生多少個子代個體 ? 常見的選擇操作 輪盤賭選擇法（ roulette wheel selection） 隨機遍歷抽樣法（ stochastic universal sampling） 局部選擇法（ local selection） 截斷選擇法（ truncation selection） 錦標賽選擇法（ tournament selection） 選擇算子 (Selection Operator) 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 交叉算子 (Crossover Operation) ? 交叉算子是結(jié)合來自父代交配種群的信息產(chǎn)生新的個體 ? 按個體編碼方式，分為 實值重組 二進制交叉 離散重組、中間重組、線性重組 單點交叉、多點交叉、均勻交叉 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 單點交叉： 多點交叉： 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 變異算子 (Mutation Operator) ? 子代基因按小概率擾動產(chǎn)生的變化 ? 按個體編碼方式，分為 實值變異 二進制變異 隨機變異、非均勻變異 隨機變異、非均勻變異 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 單點變異： 多點變異： 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 應(yīng)用情況 ? 函數(shù)優(yōu)化 ? 組合優(yōu)化 ? 生產(chǎn)調(diào)度問題 ? 自動控制 ? 機器人智能控制 ? 人工生命 ? 機器學習 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 免疫算法（ Immune Algorithm） ? Inspired: 生物自然科學中生物體的 免疫 功能 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 免疫的基本思想 ? 對抗原反應(yīng)有明顯的專一性，是 特異性免疫反應(yīng) 的主要細胞 ? 具有攝取抗原、處理抗原并將處理后的抗原以某種方式提供給前一類細胞作用，在參與 非特異性免疫反應(yīng)的同時，也能積極的參與特異性免疫反應(yīng) 免疫概念的提出是受生物自然科學的啟發(fā)。在生命科學中，免疫功能主要由參與免疫反應(yīng)的細胞完成的。 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 免疫算子（ Immune Operator） ? 引入了一個新的算子 —— 免疫算子 非特異性免疫 特異性免疫 免疫算子 目標免疫 （ Target Immunity） 全免疫 （ Full Immunity） 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 免疫算子 ? 全免疫 指群體中每個個體變異操作后，對每一環(huán)節(jié)都進行一次免疫操作，它主要用于個體進化的初始階段 ? 目標免疫 指個體在進行變異操作后，經(jīng)過一定判斷，個體僅在作用點處發(fā)生免疫反應(yīng)，其作用將伴隨群體進化的全部過程 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 對所求解的問題進行具體分析，從中提取出最基本的特征信息，即疫苗 (vaccine) 免疫算法流程圖 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 按照先驗知識修改個體某些基因位上的基因，使個體以較大概率具有更高的適應(yīng)度。設(shè)有種群 c，對 c接種疫苗是指在 c中按比例α（ 0＜ α≤1） 隨機抽取 nα=αn個個體進行操作 免疫算法流程圖 合肥工業(yè)大學 計算機與信息學院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: i對接種了疫苗的個體進行檢測，若其適應(yīng)度不如父代，則用父代中的對應(yīng)個體取代該個體； 否則，以概率 選擇個體 xi進入新的父代種群。 其中， f（ xi） 為 xi的適應(yīng)度 {Tk} 為趨于 0的溫度序列且初溫 T0應(yīng)盡可能的大，它與各狀態(tài)目標值的方差有關(guān)，溫度更新函數(shù)為 (g為當前代數(shù) ): )l n (1 gtt kk ?????niTxfTxfi kiki eexp1/)(/)()(免疫算法流程圖 合肥工業(yè)大學
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