【正文】 最主要方法。 交叉點位臵的選取是隨機的（單點交叉） 0110 1 01100 11 000 11 011 1100 0 11001 10 011 10 000 假設采用 輪盤式選擇 個體， 四個個體 依次選中次數(shù)為 1， 2，0， 1。 （ 7） 新群體的產(chǎn)生 ： 保留上一代最優(yōu)個體，一般為 10%左右，至少 1個 用新個體取代舊個體，隨機取代或擇優(yōu)取代。 若隨機地將個體 01101選入新群體中， 有可能找到最優(yōu)解。 遺傳算法 圖搜索 解空間搜索 問題空間搜索 解 隨機搜索、隨機選取初始點集 /種群 固定初始 /目標節(jié)點 尋找最優(yōu)解 /次優(yōu)解 尋找解 點集 點集、并行計算 點 點 需適應度函數(shù) 需先驗知識 全局搜索 約束較多 算法比較 遺傳算法的實現(xiàn) 遺傳算法 ? 遺傳算法是一種借鑒生物界自然選擇和進化機制發(fā)展起來的 高度并行、隨機、自適應的搜索方法 。比納特（ Peter Bienert）于 1964年 提出的，并在德國共同建立的。（子孫向量的創(chuàng)建） ? 對 誤差 (i=1,…, p)排序以選擇和決定保持哪些矢量。 進化策略 ?兩者也存在著區(qū)別，其中最基本的區(qū)別是它們的 研究領域不同 。 進化策略 (2) 進化策略和遺傳算法的 選擇過程 不同。 ?進化編程根據(jù) 正確預測的符號數(shù) 來度量適應值。 進化編程的機理與表示 ?進化編程的過程 ， 可理解為從所有可能的計算機程序形成的空間中 ， 搜索具有高的適應度的計算機程序個體 。 它由關于問題 (計算機程序 )的函數(shù)隨機組合而成 。 把現(xiàn)有的計算機程序復制到新的群體中 。 變異和創(chuàng)造子代 評估已存在的 FSM 用最好的狀態(tài)機預測和添加符號 選擇父代 初始化觀測順序 是 否 是否預測 初始化群體 圖 進化編程的基本過程 進化編程 FSM（ Finite State Machine，有限狀態(tài)機） 進化計算的三種算法即遺傳算法、進化策略和進化編程 都是模擬生物界自然進化過程而建立的魯棒性計算機算法。 ?標準遺傳算法和進化編程 都強調(diào)隨機選擇機制的重要性，而從進化策略的角度看，選擇（復制）是完全確定的。 ?人工生命 （ Artificial Life， AL）試圖通過人工方法建造具有自然生命特征的人造系統(tǒng)。 人工生命 ?人工生命的許多早期研究工作 也源于人工智能。 此后，人工生命研究進入一個蓬勃發(fā)展的新時期。 人工生命系統(tǒng) ?1987年 蘭德 提出的 人工生命 定義為： “ 人工生命是研究能夠演示出自然生命系統(tǒng)特征行為的人造系統(tǒng) ” 。 人工生命 ?開發(fā) 基于人工生命的工程技術(shù)新方法、新系統(tǒng)、新產(chǎn)品 ?為自然生命的研究 提供 新模型、新工具、新環(huán)境 ?延伸 人類壽命、減緩衰老、防治疾病 ?擴展 自然生命，人工進化、優(yōu)生優(yōu)育 ?促進 生命、信息、系統(tǒng)科學的交叉與發(fā)展 人工生命的研究內(nèi)容和方法 人工生命的研究內(nèi)容 人工生命的研究內(nèi)容大致可分為兩類： ? 構(gòu)成生物體的內(nèi)部系統(tǒng) ， 包括腦 、 神經(jīng)系統(tǒng) 、 內(nèi)分泌系統(tǒng) 、 免疫系統(tǒng) 、 遺傳系統(tǒng) 、 酶系統(tǒng) 、 代謝系統(tǒng)等 。 人工生命的研究技術(shù)途徑 (1) 工程技術(shù)途徑 利用計算機、自動化、微電子、精密機械、光電通信、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡等有關工程技術(shù)方法和途徑，研究開發(fā)、設計制造人工生命。 需要研究和制訂相應的社會監(jiān)督、國家法律和國際公約。它是指具有一定生物學結(jié)構(gòu)的最小的生命單位，是一團能夠自主復制的遺傳物質(zhì)。 1987年和 1988年，計算機病毒肆虐歐美， 1989年計算機病毒悄然登陸中華大地。計算機病毒有可能對人類探索生命的奧秘發(fā)揮十分獨特而積極的作用。 計算機病毒的生物學特征與生命的算法特征 科恩于 1988年又撰文強調(diào)： 病毒不是利用操作系統(tǒng)運行中的錯誤和缺陷的程序。 然而就是這樣兩個不同的概念，卻在功能方式上有著極其類似的特征，其危害和感染系統(tǒng)（宿主）的原理在本質(zhì)上也是一致的。 4. 計算機病毒具有的 潛伏性、隱蔽性、可觸發(fā)性 等也是生物病毒的基本特性。正是在這個意義上，我們認為，計算機病毒是一種可能的生命形式。生命就是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我復制、自我構(gòu)造和自我進化的算法。 生命系統(tǒng)作為自然界中最復雜最有特色的系統(tǒng)，它也就是形形色色的自然計算機中的一種。 人工魚 1997年 2月 27日的英國《自然》雜志報道了一項震驚世界的研究成果： 1996年 7月 5日，英國愛丁堡羅斯林研究所（ Roslin）的伊恩 它被美國《科學》雜志評為 1997年世界十大科技進步的第一項，也是當年最引人注目的國際新聞之一。 演講完畢，謝謝觀看！ 。 繼多莉出現(xiàn)后， 克隆 ，這個以前只在科學研究領域出現(xiàn)的術(shù)語變得廣為人知。 克隆羊多莉 這是世界上第一只用已經(jīng)分化的成熟的體細胞 (乳腺細胞 )克隆出的羊。 計算機病毒 就是一個程序、算法。任何一種自然過程都是自然規(guī)律作用于一定條件下的物理或信息過程，其本質(zhì)上都體現(xiàn)了一種嚴格的計算和算法特征。 計算機病毒是一種可能的生命形式，不僅因為計算機病毒幾乎具有所有的生物學特征，而且還因為 生命本身就具有算法的特征， 甚至可以說，生命就是算法、就是計算。無怪有人說：惱人的計算機病毒幾乎涉及到了所有衡量生命的尺度。 傳染性 ，無論是生物病毒還是計算機病毒，都能使用循環(huán)程序的循環(huán)執(zhí)行來破壞系統(tǒng)。 科恩給出的這一定義，被美國的計算機專家在有關病毒的論文中頻繁引用，具有相當?shù)挠绊?。它用修改其他程序的方法將自身的精確拷貝或者可能演化的拷貝放入其他程序，從而感染其他程序。于是人們一致地對計算機病毒采取了消滅與預防的策略和方針。 一般認為， 計算機病毒 這一概念是在 1983年由美國專家科恩（ Fred Cohen）在一次計算機安全學術(shù)會議上正式提出的，并獲準進行了實驗演示，從而證實了計算機病毒的存在。 布勒（ Andrzej Buller）及一些日本學者在日本現(xiàn)代通訊研究所進化系統(tǒng)研究室對人工腦的研究，已取得重要進展。 人工生命 (2) 生物科學途徑 ?利用生物科學方法和技術(shù) ，通過人工合成、基因控制，無性繁殖過程，培育生成人工生命。 人工生命的科學框架 ?生命現(xiàn)象仿生系統(tǒng) ?生命現(xiàn)象的建模與仿真 ?進化動力學 ?人工生命的計算理論和工具 ?進化機器人 ?進化和學習等的結(jié)合 ?人工生命的應用 人工生命 人工生命的研究方法 （ 1） 信息模型法 根據(jù)內(nèi)部和外部系統(tǒng)所表現(xiàn)的生命行為來建造信息模型 。 ?蘭德在計算機上演示了他們研制的具有生命特征的軟件系統(tǒng)，并把這類具有生命現(xiàn)象和特征的人造系統(tǒng)稱為 人工生命系統(tǒng) 。 人工生命 ?通俗地講， 人工生命即人造的生命，非自然的生命。 ?20世紀 80年代，人工神經(jīng)網(wǎng)絡再度興起促進人工生命的發(fā)展。 人工生命研究的起源和發(fā)展 ?人類長期以來一直力圖用科學技術(shù)方法模擬自然界，包括人腦本身。 第五章 計算智能 (2) 遺傳算法 進化策略 進化編程 人工生命 人工生命 ?自然界是 生命之源。 ?進化策略和進化編程 都把變異作為主要搜索算子，而在標準的遺傳算法中，變異只處于次要位置。 ? 在后代中 適應值最高 的計算機程序個體被指定為進化編程的結(jié)果 。 ? 應用變異等操作創(chuàng)造新程序群體 。