人工智能在遗传学研究中的应用?
在人工智能蓬勃发展的今天,与其相关的各种算法层出不穷,遗传算法就是其中一种,并且由于人工智能领域需要解决的问题往往复杂,而遗传算法在该方面具有很高的抗变换性,所以遗传算法在人工智能领域得到广泛应用.顾名思义,’遗传’是该算法的关键,
遗传算法的特点?
遗传算法特点:
(1)遗传算法从问题解的串集开始搜索,而不是从单个解开始。这是遗传算法与传统优化算法的极大区别。传统优化算法是从单个初始值迭代求最优解的;容易误入局部最优解。遗传算法从串集开始搜索,覆盖面大,利于全局择优。
(2)遗传算法同时处理群体中的多个个体,即对搜索空间中的多个解进行评估,减少了陷入局部最优解的风险,同时算法本身易于实现并行化。
(3)遗传算法基本上不用搜索空间的知识或其它辅助信息,而仅用适应度函数值来评估个体,在此基础上进行遗传操作。适应度函数不仅不受连续可微的约束,而且其定义域可以任意设定。这一特点使得遗传算法的应用范围大大扩展。
(4)遗传算法不是采用确定性规则,而是采用概率的变迁规则来指导他的搜索方向。
(5)具有自组织、自适应和自学习性。遗传算法利用进化过程获得的信息自行组织搜索时,适应度大的个体具有较高的生存概率,并获得更适应环境的基因结构。
(6)此外,算法本身也可以采用动态自适应技术,在进化过程中自动调整算法控制参数和编码精度,比如使用模糊自适应法。
遗传算法迭代原理?
遗传算法是一种基于自然选择和群体遗传机理的搜索算法,它模拟了自然选择和自然遗传过程中的繁殖、杂交和突变现象.再利用遗传算法求解问题时,问题的每一个可能解都被编码成一个“染色体”,即个体,若干个个体构成了群体(所有可能解)
.在遗传算法开始时,总是随机的产生一些个体(即初始解),根据预定的目标函数对每一个个体进行评估,给出一个适应度值,基于此适应度值,选择一些个体用来产生下一代,选择操作体现了“适者生存”的原理,“好”的个体被用来产生下一代,“坏”的个体则被淘汰,然后选择出来的个体,经过交叉和变异算子进行再组合生成新的一代,这一代的个体由于继承了上一代的一些优良性状,因而在性能上要优于上一代,这样逐步朝着最优解的方向进化.因此,遗传算法可以看成是一个由可行解组成的群体初步进化的过程.
什么叫遗传算法,遗传算法有什么用?希望通俗一点儿?
首先有个很神奇的现象:人类以及动物的进化都是朝着好的方向发展,虽然有的往坏的方向发展了,但是总体肯定是往好的方向发展。
这看似不奇怪,但是我们知道,人类的基因组合是随机的,没有上帝约束。这种随机过程的结果却是一致的!!!!!我们的遗传算法就是从这里得到启发!比如我要求y=x1+x2的最大值,两个变量,我不用传统的数学方法,就用幼儿园的方法,把所有可能取值带进去算,然后找出最大的就行了!但是,有时候取值是连续的,没关系!使其离散化,就像把模拟信号化成数字信号一样!还有个问题,如果取值太多咋办?这就是遗传算法的精髓! 首先,我不用取所有可能取值,我只取几十个或者几百个(自己定),然后进行处理,怎样处理呢?让我们回到刚开始的人类进化问题,虽然没有上帝的帮忙,但是我们知道,自然界遵循优胜劣汰的发贼,遵循交叉变异的法则,虽然不能数字化,但是这是个趋势!我们就是把这种法则数学化!所取的几十个值我要剩下哪些?要抛弃哪些?要处理哪些?这都要我们自己选择,肯定是选择最合适的取值留下,经过一系列的处理,就生成了新的群体,然后再处理,自己约定处理到第几次就可以了,取出现过的最大值 不用担心取到的是不是最大值,因为数学上已经有了证明,这种方法是收敛的,概率是1,所以尽管放心的做,具体的做法要参考相关书籍,不难的。遗传算法的最大用处就是解决数学理论不能解决的问题!比如路径规划,调度问题……
遗传算法可以说明什么?
遗传算法可以说明优胜劣汰。遗传算法主要思想就是利用达尔文优胜劣汰的原则,选择好的保留,不好的淘汰,最终目的找到最优的。遗传算法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造福人类进步向前。