进化计算的发展过程、发展方向及其前景展望

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1、进化计算的发展过程、发展方向及其前景展望XX(姓名)(学校，班级，学号)摘要：生物经过优胜劣汰，适者生存的竞争，才进化成为了今天的大自然。进化计算正是是人类从自然的进化屮获取灵感來解决H身所遇到困难的-•条冇效的途径，它提供了一种求解复杂系统优化问题的通用框架。进化计算的基本着眼点是基于对生物进化过程的模拟,开发一种具有较强鲁棒性的通用计算模型。进化汁算已经能解决交复杂的工程技术问题，随着对其投入的增加和研究的深入，进化计算必将为造福更多人类。关键词：进化计算，通用框架，模拟，计算模型ABSTRACT：Then

2、atureisformedbythesurvivalofthefittest・TheevolutionAlgorithmsisaneffectivemethodwhichhumanbeingslearnedfromthenaturalevolutiontosolvetheirownproblems,itoffersacommonframeworktosolvethecomplexoptimizationproblems・TheevolutionaryAlgorithmsisbasedonthesimulatio

3、nofbiologicalevolution,thedevelopmentofastrongrobustnessofthegeneralcomputingmodel.EvolutionaryAlgorithmshasbeenabletosolvecomplexengineering,andwiththeIncreasedinvestmentanddepthstudy,theevolutionarycomputationwillbenefitmorehuman.KEYWORDS:EvolutionaryAlgor

4、ithms,Commonframeworkssimulation,model进化计算的概述：地球生物经过几亿年的发展形成了今天多姿多彩的大自然。在很长一段时间里，人类对此一无所知。从拉马克的进化学说到达尔文的进化论，再到孟徳尔的遗传学，人类对生命进化现象的研究进入了史无前例的伟大吋期。达尔文的进化论是一部对人类影响深远伟大学说，根据此学说，地球生物在繁殖过程中可能会产生变异，从而形成新物种。由于资源冇限，不同的物种Z间产生竞争，适者生存，不适者淘汰。自然界中的生物，正是根据这种优胜劣汰的原则，不断地进化。进化算

5、法借用以上生物进化的规律，通过繁殖、竞争、再繁殖、再竞争，实现优胜劣汰，一步步逼近复杂工程技术问题的最优解。进化算法中，从一组随机生成的出事个体出发，仿效生物的遗传方式，主要采用复制(选择)、交换(交叉/重组)、突变(变界)这三种一串操作，衍生出下一代的个体。再根据适应度的大小进行个体的优胜劣汰，提高新一代群体的质虽:，在经过反复多次迭代，逐步逼近最优解。从数学角度讲，进化算法实质上是一种搜索寻优的方法。进化计算最初包括三大分支：遗传算法(GeneticAlgorithms)、进化策略(Evolutionary

6、Strategics)以及进化规划(EvolutionaryProgramming)«2()纪9()年代，在遗传学的基础上又发展了一个分支：遗传程序设计。虽然他们在算法实现方面具有一些细微的差别，但他们具有一个共同的特点，即借助生物进化的思想和原理來解决实际问题。许多学者如Michalewicz等认为进化计算的各个分支止在相互借鉴，互相融合，一很难决然分开。进化计算的结构框架进化计算的结构框架如图1所示:图1图1表明，进化计算按层次课分为理论层次、方法层次和应用层次。其中进化计算理论由生物想换理论和计算科学构成

7、；方法层次冇遗传算法、进化规则、进化策略等具体算法构成，而这些算法的基本成员有事编码、评价、进化算子等；而应用层次则覆盖了进化计算以及可能应用的诸多领域。遗传算法遗传学算法(GeneticAlgorithm)是1975年山Michigan大学的JohnHenryHolland和他的同事在対细胞自动机进行研究是率先提出的。在20世纪80年代中期之前，对于遗传算法的研究还仅仅限于理论方血,知道匹兹堡召开了第一届世界遗传算法大会。随着计算机的计算能力的发展和实际应用需求的增多，遗传算法逐渐进入实际应用阶段。进化策略进

8、化策略(EvolutionStrategies)首先由IngoRechnenberg提出，然后又Hans—PaulSchwefel进一步加以发展。进化策略与进化规则十分相似，并且随着进化计算的发展，这两者Z间的差距逐渐在缩小。进化规划进化规划(EvolutionaryProgramming)是1962年由美国的LawrenceJ.Fogel首先提出的。当时并未得到足够的重视。30多年后