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計算機導論第八章-總結

詳情 次數 使用 nbsp 優化問題 突變 bsp 怎樣 們的

1. 學習了可求解問題、難求解問題和不可計算問題的概念:可求解問題 – 計算機在有限時間內能夠求解的問題;難求解問題 – 計算機在有限時間內不能求解的問題;不可計算問題 – 計算機完全不能求解的問題。

2. 學習了P類問題,Np類問題和NPC類問題的概念,以及他們的包含關系,NPC類問題的求解方法:窮舉法或遍歷法。

3. 學習了遺傳算法的生物學起源,包括各種基本概念:種群、個體、染色體、基因、基因型、表現型、個體適應度、選擇、復制交配、雜交和突變,以及他們各自在遺傳算法中的概念映射。

4. 學習了遺傳算法求解過程模擬和遺傳算法基本框架和設計要點(重點理解過程和設計思路,詳情見PDF課件)

5. 學習了遺傳算法為什麽可以求解NPC類問題的基本思想:1. 隨機搜索法;2:導向性隨機搜索法;3. 導向性群(體)隨機搜索法。學習了遺傳算法的使用條件:1)對於NP問題,沒有其他更好的算法可以使用;2)已知“解空間”,即可能解的表現型和基因型;3)關於可能解的“適應度”函數的計算方法,即有一個函數可以確定可能解是否接近精確解的程度或方向。

6. 學習了使用遺傳算法求解應用問題的方法和思路:1)一維的集覆蓋問題 – 會議室租用問題;航班機組成員選擇問題;軟件測試用例選擇問題。2)二維集覆蓋問題 – 課程表優化問題。註意一維問題中,每一行只需被選出的列覆蓋即可,不需要確定行與列的唯一確定關系,而二維問題中,每一行都必須有確定的列與之對應。

7. 學習了遺傳算法的設計要點:1)可能解的產生 – 可能解的形式怎樣?怎樣產生待判定的可能解?產生多少個待判定的可能解?進化的代數為多少?2)判斷可能解是否是問題的解 – 適應度,選擇標準和滿意解的判斷。最後具體學習了可能解、可行解、近似解、滿意解和最優解的概念,以及它們的包含關系。

8. 學習了2)二維集覆蓋問題 – 課程表優化問題的解形式(表現型)與編碼(基因型),以及可能解如何進行交叉操作(體現可能解策略的多樣性):1)兩段交叉;2)等距離多段交叉;3)不等距離多段交叉;4)行交叉;5)列交叉;6)塊交叉、點交叉。

9. 學習了策略性選擇的隨機性,以及策略選擇需要折中:是需要更加廣泛的解空間,增加獲得最優解的概率,但時間增加,還是選擇壓縮搜索空間以換取更多的時間?

10 學習了變異操作(算法中要有,但不能過於頻繁),以及它的目的:1)使遺傳算法具有局部的隨機搜索能力;2)使遺傳算法可維持群體多樣性。

11. 學習了終止運行的條件:1)進化次數限制;2)計算耗費的資源限制;3)已達到最優值;4)適應度已經達到飽和;5)人為幹預;6)以上兩種或多種組合。

12. 最後學習了算法的3個延伸思考題:1)遺傳算法的收斂速度和解的質量關系 – 執行相同次數的叠代後,近似率高的算法更好;到達期望滿意解,叠代次數越少越好;當不同算法應用多次後,求得滿意解次數越多,該算法越好。2)各項參數對收斂速度和解質量的關系,特別是初始種群規模大小的影響;3)染色體編碼中“遺傳基因”的判斷問題,以及怎樣在後續叠代中保存該基因,而不被破壞的問題

計算機導論第八章-總結