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人工智能遗传算法及python代码实现 人工智能 模拟法 遗传算法

人工智能遗传算法及python代码实现

人工智能遗传算法及

python

代码实现

 

人工智能遗传算法是一种基于生物遗传进化理论的启发式算法,常用于求解复杂的优化问

题。

它的基本思想是通过自然选择和基因交叉等机制,

在种群中不断进化出适应性更强的个

体,最终找到问题的最优解。

 

 

遗传算法通常由以下几个步骤组成:

 

 

1. 

初始化种群:从问题空间中随机生成一组解作为初始种群。

 

 

2. 

评价适应度:利用一个适应度函数来评价每个解的适应性,通常是优化问题的目标函数,

如最小化代价、最大化收益等。

 

 

3. 

选择操作:从种群中选择一些具有较高适应度的个体用于产生新的种群。选择操作通常

采用轮盘赌选择方法或精英选择方法。

 

 

4. 

交叉操作:将两个个体的染色体进行交叉、重组,生成新的子代个体。

 

 

5. 

变异操作:对新产生的子代个体随机变异一些基因,以增加种群的多样性。

 

 

6. 

生成新种群:用选择、交叉和变异操作产生新的种群,并进行适应度评价。

 

 

7. 

终止条件:如果达到终止条件,算法停止,否则返回步骤

3

 

 

遗传算法的优点是可以适应各种优化问题,

并且求解精度较高。

但由于其需要进行大量的随

机操作,因此效率相对较低,也较容易陷入局部最优解。

在实际应用中,遗传算法常与其他

算法结合使用,以求得更好的结果。

 

 

以下是使用

Python

实现基本遗传算法的示例代码:

 

 

import random 

import math 

 

定义适应度函数,用于评价每个个体的适应程度

 

def fitness_func(x): 

 

 

 

 

return math.cos(20 * x) + math.sin(3 * x) 

 

执行遗传算法

 

def genetic_algorithm(pop_size, chrom_len, pcross, pmutate, generations): 

 

 

 

 

初始化种群

 

 

 

 

 

population = [[random.randint(0, 1) for j in range(chrom_len)] for i in range(pop_size)] 

 

 

 

 

 

迭代指定代数

 

智能优化算法

引言

群体机器人搜索和救援算法Swarmroboticssearch&rescue 是一种求解连续非线性优化问题的启发式算法。该算法是一种受协同机器人群体人工智能启发的集体全局搜索算法。移动机器人群的协同识别和感知是群机器人搜索与救援(swarmRoboticsSearch&Rescue,SRSR)发展的基本灵感。于2017年发表在AppliedSoftComputing。

参考文献

[1]BakhshipourM,JabbariGhadiM,NamdariF.SwarmRoboticsSearch&Rescue;aNovelArtificialIntelligence-InspiredOptimizationApproach[J].AppliedSoftComputing,2017:S1568494617301072.DOI:10.1016/j.asoc.2017.02.028.

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智能优化算法

引言

神经网络算法(NeuralNetworkAlgorithm,NNA)是模拟动物的神经网络信息传递,通过逻辑性思维推理过程的一种算法。该算法也是人工智能中常用的一种,其信息是分布式存储的,信息处理是通过类似神经元之间的相互作用动态处理。于2018年发表在AppliedSoftComputing

参考文献

AliSadollah,HassanSayyaadi,AnupamYadav(2018).Adynamicmetaheuristicoptimizationmodelinspiredbybiologicalnervoussystems:Neuralnetworkalgorithm,AppliedSoftComputing,71,pp.747-782.

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