计算智能:进化编程与人工神经网络

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"进化编程-计算智能ppt" 进化编程(Evolutionary Programming, EP)是计算智能的一个重要分支,由福格尔(Fogel)在1962年提出,旨在模仿生物进化过程来解决复杂问题。EP的核心思想是通过遗传算法的原理,即选择、变异和交叉操作,来优化问题的解决方案。这种方法特别适用于那些传统优化方法难以处理的非线性、多模态和高维度问题。 在进化编程中,个体通常代表可能的解决方案,而群体则代表解决方案的集合。每个个体由一组参数(基因)组成,这些参数经过随机变异来生成新的解(子代)。适应度函数用于评估个体的优劣,通常基于问题的特定目标来计算。适应度高的个体更有可能被选择为父代,从而在下一代中保留其优良特性。这个过程不断迭代,直到达到预设的停止条件,如达到一定的代数或找到满意的解决方案。 计算智能是一个广泛的领域,涵盖了多种不同的技术,包括神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命。与传统的人工智能(AI)相比,计算智能更侧重于数据驱动和学习能力,而不是依赖于预先编程的规则和知识。计算智能的出现,反映了科学和技术多学科交叉与集成的趋势。 贝兹德克(Bezdek)在1992年给出了计算智能的定义,强调其依赖于数值数据而非知识。同时,马克斯(Marks)在1993年进一步探讨了计算智能与人工智能的差异。贝兹德克通过ABC模型(Artificial, Biological, Computational)清晰地展示了这些概念之间的关系,指出它们分别代表不同级别的系统复杂性,并通过模式识别、神经网络和智能等多个领域的交互来阐述这些概念的关联。 计算智能的低层认知体现在其能够处理复杂的优化问题,如进化编程中的适应度驱动的搜索。与人工智能中的高层认知(如推理和理解)相比,计算智能更专注于从大量数据中学习和提取规律,以实现问题的自动解决。 通过以上分析,我们可以看到进化编程作为计算智能的一部分,如何利用生物进化的机制来解决复杂计算任务,以及计算智能领域内各种技术之间的关联和区分。这种技术在工程优化、机器学习、信号处理等多个领域有着广泛的应用。