请问蚁群算法和遗传算法的优缺点比较(不要一大段一大段的copy,简洁概括即可)
遗传算法有比较强的全局搜索能力,特别是当交叉概率比较大时,能产生大量的新个体,提高了全局搜索范围,遗传算法适合求解离散问题,具备数学理论支持,但是存在着汉明悬崖等问题。
蚁群算法适合在图上搜索路径问题,计算开销会大。
两者都是随机算法,只不过遗传算法是仿生学的算法;蚁群算法是数学算法,是应用目前最广的算法 。
针对不同的研究方向,它所体现出来的优缺点是不一样的,将这两个算法混合,优势互补,提高优化性能,并且分别来求解离散空间的和连续空间的优化问题。
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遗传算法、粒子群算法、蚁群算法,各自优缺点和如何混合?请详细点 谢谢
遗传算法适合求解离散问题,具备数学理论支持,但是存在着汉明悬崖等问题。
粒子群算法适合求解实数问题,算法简单,计算方便,求解速度快,但是存在着陷入局部最优等问题。
蚁群算法适合在图上搜索路径问题,计算开销会大。
要将三种算法进行混合,就要针对特定问题,然后融合其中的优势,比如将遗传算法中的变异算子加入粒子群中就可以形成基于变异的粒子群算法。
与传统优化设计方法相比,遗传算法有什么特点
简单的说就是利用数字化控制系统在加工机床上完成整个零件的加工。
这一类的机床称为数控机床。
这是一种现代化的加工手段。
同时数控加工技术也成为一个国家制造业发展的标志。
利用数控加工技术可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工,而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证。
总体上说,和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下优点:
1、加工效率高。
利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。
而加工过程是由计算机控制,所以零件的互换性强,加工的速度快。
2、加工精度高。
同传统的加工设备相比,数控系统优化了传动装置,提高分辨率,减少了人为误差,因此加工的效率可以得到很大的提高。
3、劳动强度低。
由于采用了自动控制方式,也就是说加工的全部过程是由数控系统完成,不象传统加工手段那样烦琐,操作者在数控机床工作时,只需要监视设备的运行状态。
所以劳动强度很低。
4、适应能力强。
数控加工系统就象计算机一样,可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式,因此加工的范围可以得到很大的扩展。
遗传算法和强化学习最大的的区别是什么
有监督的学习、无监督的学习和强化学习。
强化学习采用的是边获得样例边学习的方式,在获得样例之后更新自己的模型,利用当前的模型来指导下一步的行动,下一步的行动获得回报之后再更新模型
遗传算法的原理 遗传算法GA把问题的解表示成“染色体”,在算法中也即是以二进制编码的串。
并且,在执行遗传算法之前,给出一群“染色体”,也即是假设解。
然后,把这些假设解置于问题的“环境”中,并按适者生存的原则
遗传算法的概念、思想以及作用
遗传算法(ic Algorithm)是模拟达尔文的遗传选择和自然淘汰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,它是有美国Michigan大学J.Holland教授于1975年首先提出来的,并出版了颇有影响的专著《Adaptation in Natural and Artificial Systems》,GA这个名称才逐渐为人所知,J.Hilland教授所提出的GA通常为简单遗传算法(SGA)。
遗传算法是从代表问题可能潜在的解集的一个种群(population)开始的,而一个种群则由经过基因(gene)编码的一定数目的个体(individual)组成。
每个个体实际上是染色体(chromosome)带有特征的实体。
染色体作为遗传物质的主要载体,即多个基因的集合,其内部表现(即基因型)是某种基因组合,它决定了个体的形状的外部表现,如黑头发的特征是由染色体中控制这一特征的某种基因组合决定的。
因此,在一开始需要实现从表现型到基因型的映射即编码工作。
由于仿照基因编码的工作很复杂,我们往往进行简化,如二进制编码,初代种群产生之后,按照适者生存和优胜劣汰的原理,逐代(generation)演化产生出越来越好的近似解,在每一代,根据问题域中个体的适应度(fitness)大小挑选(selection)个体,并借助于自然遗传学的遗传算子(ic operators)进行组合交叉(crossover)和变异(mutation),产生出代表新的解集的种群。
这个过程将导致种群像自然进化一样的后生代种群比前代更加适应于环境,末代种群中的最优个体经过解码(decoding),可以作为问题近似最优解。
遗传算法特点
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遗传算法是一类可用于复杂系统优化的具有鲁棒性的搜索算法,与传统的优化算法相比,主要有以下特点:
1、 遗传算法以决策变量的编码作为运算对象。
传统的优化算法往往直接决策变量的实际植本身,而遗传算法处理决策变量的某种编码形式,使得我们可以借鉴生物学中的染色体和基因的概念,可以模仿自然界生物的遗传和进化机理,也使得我们能够方便的应用遗传操作算子。
2、 遗传算法直接以适应度作为搜索信息,无需导数等其它辅助信息。
3、 遗传算法使用多个点的搜索信息,具有隐含并行性。
4、 遗传算法使用概率搜索技术,而非确定性规则。
遗传算法的应用
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由于遗传算法的整体搜索策略和优化搜索方法在计算是不依赖于梯度信息或其它辅助知识,而只需要影响搜索方向的目标函数和相应的适应度函数,所以遗传算法提供了一种求解复杂系统问题的通用框架,它不依赖于问题的具体领域,对问题的种类有很强的鲁棒性,所以广泛应用于许多科学,下面我们将介绍遗传算法的一些主要应用领域:
1、 函数优化。
函数优化是遗传算法的经典应用领域,也是遗传算法进行性能评价的常用算例,许多人构造出了各种各样复杂形式的测试函数:连续函数和离散函数、凸函数和凹函数、低维函数和高维函数、单峰函数和多峰函数等。
对于一些非线性、多模型、多目标的函数优化问题,用其它优化方法较难求解,而遗传算法可以方便的得到较好的结果。
2、 组合优化
随着问题规模的增大,组合优化问题的搜索空间也急剧增大,有时在目前的计算上用枚举法很难求出最优解。
对这类复杂的问题,人们已经意识到应把主要精力放在寻求满意解上,而遗传算法是寻求这种满意解的最佳工具之一。
实践证明,遗传算法对于组合优化中的NP问题非常有效。
例如遗传算法已经在求解旅行商问题、 背包问题、装箱问题、图形划分问题等方面得到成功的应用。
此外,GA也在生产调度问题、自动控制、机器人学、图象处理、人工生命、遗传编码和机器学习等方面获得了广泛的运用。
遗传算法怎么回事?
遗传算法(ic Algorithm)是一类借鉴生物界的进化规律(适者生存,优胜劣汰遗传机制)演化而来的随机化搜索方法。
它是由美国的J.Holland教授1975年首先提出,其主要特点是直接对结构对象进行操作,不存在求导和函数连续性的限定;具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力;采用概率化的寻优方法,能自动获取和指导优化的搜索空间,自适应地调整搜索方向,不需要确定的规则。
遗传算法的这些性质,已被人们广泛地应用于组合优化、机器学习、信号处理、自适应控制和人工生命等领域。
它是现代有关智能计算中的关键技术。
对于一个求函数最大值的优化问题(求函数最小值也类同),一般可以描述为下列数学规划模型:
遗传算法
式中为决策变量,为目标函数式,式2-2、2-3为约束条件,U是基本空间,R是U的子集。
满足约束条件的解X称为可行解,集合R表示所有满足约束条件的解所组成的集合,称为可行解集合。
遗传算法的基本运算过程如下: a)初始化:设置进化代数计数器t=0,设置最大进化代数T,随机生成M个个体作为初始群体P(0)。
b)个体评价:计算群体P(t)中各个个体的适应度。
c)选择运算:将选择算子作用于群体。
选择的目的是把优化的个体直接遗传到下一代或通过配对交叉产生新的个体再遗传到下一代。
选择操作是建立在群体中个体的适应度评估基础上的。
d)交叉运算;将交叉算子作用于群体。
所谓交叉是指把两个父代个体的部分结构加以替换重组而生成新个体的操作。
遗传算法中起核心作用的就是交叉算子。
e)变异运算:将变异算子作用于群体。
即是对群体中的个体串的某些基因座上的基因值作变动。
群体P(t)经过选择、交叉、变异运算之后得到下一代群体P(t 1)。
f)终止条件判断:若tT,则以进化过程中所得到的具有最大适应度个体作为最优解输出,终止计算