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数据+进化算法=数据驱动的进化优化?进化算法PK数学优化

『智能算法』转载 作者:杨翠娥&王源 数据驱动的进化优化是什么,仅仅就是数据+优化算法吗?数据驱动的进化优化适用于哪些应用场景?传统的数学优化方法是否迎来了新一轮的挑战。...简单来说,数据驱动的进化优化(Data-driven evolutionary computation)就是借助数据和进化算法求解优化问题。首先为什么用进化算法呢?...这一点是进化算法相对数学优化算法来说最大的一个优势,实际上同时也是进化算法一个劣势,因为不依赖问题的性质(problem-independent)对所有问题都好使往往意味着没有充分的利用不同问题的特性去进一步加速和优化算法...反之,可能使用进化算法就会有优势。对于一些数学优化目前不能彻底解决的问题例如NP hard问题,进化算法也有很大的应用前景。...由于进化算法本身天生具有良好的并行特性,基于GPU并行计算的进化算法是否能够在一定程度上解决进化算法速度慢的问题绝对是一个值得研究的topic。

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神经进化算法

即使是最简单的神经进化算法(“传统神经进化”),没有多余的花里胡哨的普通算法,也许能够解决许多有趣的问题。...crossover999.jpg 交叉和变异的例子 这是传统神经进化(CNE)算法的要点。它解决了一个很大的问题,我们可以很容易地定义和评价目标,而不必担心反向传播和用什么目标值来训练。...我在包含许多局部最大值的系统中更喜欢这个方法,所以对于随机梯度下降(SGD),你最终会得到局部最大值,而神经进化(NE)算法有更大的可能性找到一个更好的局部甚至全局最大值。...另外,使用传统神经进化(CNE)复合循环神经网络结构相对简单。...在文献中,传统神经进化(CNE)仍然存在许多问题,其中算法实际上失去了多样性,也收敛到局部极大解,而这个子领域的大量工作是寻找更先进的算法(在上文中,ESP和NEAT是命名)。

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论文研读-多因子进化算法中的自适应知识迁移MFEA-AKT

论文研读-多因子进化算法中的自适应知识迁移MFEA-AKT Toward Adaptive Knowledge Transfer in Multifactorial Evolutionary Computation...这篇文章有趣的一点是第一次从自适应交叉算子的角度考虑迁移~重点在4.2节 摘要 多因子进化算法(MFEA)是最近提出的一种进化多任务优化算法,它可以同时优化多个优化任务。...此外,为了实现鲁棒高效的多任务优化性能,提出了一种具有自适应知识转移的MFEA (MFEA-akt)算法,该算法基于进化搜索过程中收集的信息自适应知识转移的交叉算子。...与传统的进化算法(EA)在一次运行中只优化一个任务不同,MFO可以同时优化多个任务。...在该算法中,基于在线进化搜索过程中收集到的信息自适应地配置任务间知识转移的交叉算子。特别是,在MFEA-AKT中,每个个体都分配了一个转移交叉指标(Tci),该指标用于确定用于知识转移的交叉。

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进化算法中的差分进化算法(Differential Evolution)

引言差分进化算法(Differential Evolution,DE)是一种全局优化算法,可用于解决复杂的优化问题。它源于遗传算法进化策略,通过模拟自然界中的进化过程来搜索最优解。...差分进化算法被广泛应用于函数优化、参数优化、机器学习等领域,具有较好的鲁棒性和全局搜索能力。算法原理差分进化算法基于个体间的差异性来进行搜索和优化。...终止条件:达到预定的迭代次数或满足停止准则时终止算法,并返回最优解。算法特点差分进化算法具有以下特点:简单有效:差分进化算法不依赖于问题的具体性质,适用于各种优化问题。...全局搜索:差分进化算法具有较好的全局搜索能力,能够找到问题的全局最优解。鲁棒性:差分进化算法对初始解的选择和参数的设置相对不敏感,具有较好的鲁棒性。...总结差分进化算法是一种强大的全局优化算法,可以应用于各种优化问题。它通过模拟进化的过程,不断地生成和选择新的解,以寻找问题的最优解。

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自适应算法应用实例_LMS自适应算法应用实物

文章目录 一、理论基础 1、蝴蝶优化算法 2、改进的蝴蝶优化算法 (1)柯西变异 (2)自适应权重 (3)动态切换概率策略 (4)算法描述 二、函数测试与结果分析 三、参考文献 一、理论基础...2、改进的蝴蝶优化算法 为了改进蝴蝶算法容易陷入局部最优和收敛精度低的问题,本文从三个方面对蝴蝶算法进行改进。...首先通过引入柯西分布函数的方法对全局搜索的蝴蝶位置信息进行变异,提高蝴蝶的全局搜索能力;其次通过引入自适应权重因子来提高蝴蝶的局部搜索能力;最后采用动态切换概率 p p p平衡算法局部搜索和全局搜索的比重...CWBOA的具体执行步骤如下: 图1 改进算法的流程图 二、函数测试与结果分析 本文选取了基于柯西变异和动态自适应权重的蝴蝶优化算法(CWBOA) 、基本蝴蝶算法 (BOA)、鲸鱼算法(WOA...柯西变异和自适应权重优化的蝴蝶算法[J]. 计算机工程与应用, 2020, 56(15): 43-50. 版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。

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自适应学习率算法

最近,提出了一些增量(或者基于小批量)的算法自适应模型参数的学习率。1、AdaGradAdaGrad算法,独立地使用所有模型参数的学习率,缩放每个参数反比于其所有梯度历史平方值总和的平方根。...它就像一个初始化与该碗状结构的AdaGrad算法实例。RMSProp的标准如下所示,结合Nesterov动量的形式如下下一个算法所示。...,目前它是深度学习从业者经常采用的优化算法之一。...4、选择正确的优化算法目前,最流行的算法并且使用很高的优化算法包括SGD、具动量的SGD、RMSProp、具动量的RMSProp、AdaDelta和Adam。...此时,选择哪一个算法似乎主要取决于使用者对算法的熟悉程度(以便调剂超参数)。

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优化算法——差分进化算法(DE)

一、差分进化算法的介绍    差分进化算法(Differential Evolution, DE)是一种基于群体差异的启发式随机搜索算法,该算法是由R.Storn和K.Price为求解Chebyshev...DE算法也属于智能优化算法,与前面的启发式算法,如ABC,PSO等类似,都属于启发式的优化算法。DE算法是我在一篇求解盒子覆盖问题论文中使用的一种优化算法。...二、差分进化算法的流程 初始化种群 变异 交叉 选择 ? (DE流程) 三、差分进化的具体步骤    对于无约束优化问题 ? ?...利用差分进化求解这样的优化问题,主要分为初始化、变异、交叉和选择等几项操作。 1、初始化    如前面的的群智能优化算法一样,差分进化也需要初始化种群: ? 其中, ? 是第 ? 个个体, ?...3、交叉    交叉操作的目的是随机选择个体,因为差分进化也是一种随机算法,交叉操作的方法是: ? 其中, ? 称为交叉概率。通过概率的方式随机生成新的个体。

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自适应滤波算法综述

我要讲的几种方法 绪论 自适应滤波的基本原理 自适应滤波算法 自适应滤波算法种类 最小均方误差算法(LMS) 递推最小二乘算法(RLS) 变换域自适应滤波算法 仿射投影算法 其他 自适应滤波算法性能评价...自适应滤波一般包括3个模块:滤波结构、性能判据和自适应算法。其中,自适应滤波算法的研究是自适应信号处理中最为活跃的研究课题之一,包括线性自适应算法和非线性自适应算法。...非线性自适应算法具有更强的信号处理能力,但计算比较复杂,实际应用最多的仍然是线性自适应算法。...自适应滤波的基本原理 自适应滤波算法 自适应滤波算法种类 最小均方误差算法(LMS) 由Widrow和Hoff提出的最小均方误差(LMS)算法,因其具有计算量小、易于实现等优点而在实践中被广泛采用。...自适应滤波算法性能评价 下面对各种类型的自适应滤波算法进行简单的总结分析。

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蚁群算法(独辟蹊径的进化算法

(7)达到预定的迭代步数,或出现停滞现象(所有蚂蚁都选择同样的路径,解不再变化),则算法结束,以当前最优解作为问题的最优解。 3. 信息素及转移概率的计算: ? ? ? ? 4. 算法步骤 ?...算法特点: ◆是一种基于多主体的智能算法,不是单个蚂蚁行动,而是多个蚂蚁同时搜索,具有分布式的协同优化机制。 ◆本质上属于随机搜索算法(概率算法),具有概率搜索的特征。...◆是一种全局搜索算法,能够有效地避免局部最优。 回复数字或算法名称即可查看相关文章: 1. 决策树算法之一C4.5 2. 数据挖掘之Apriori算法 3. 网页排序算法之PageRank 4....分类算法之朴素贝叶斯分类 5. 遗传算法如何模拟大自然的进化? 6. 没有公式如何看懂EM算法? 7. Python实现KNN算法 8. 基础聚类算法:K-means算法 9....集成学习算法----Adaboost 10. 分类回归树算法---CART 11. EAG多目标进化算法 12. 蚁群算法(独辟蹊径的进化算法) 免责声明:本文系网络转载。版权归原作者所有。

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蚁群算法(独辟蹊径的进化算法

算法基本思想: (1)根据具体问题设置多只蚂蚁,分头并行搜索。 (2)每只蚂蚁完成一次周游后,在行进的路上释放信息素,信息素量与解的质量成正比。...(7)达到预定的迭代步数,或出现停滞现象(所有蚂蚁都选择同样的路径,解不再变化),则算法结束,以当前最优解作为问题的最优解。 3. 信息素及转移概率的计算: ? ? ? ? 4. 算法步骤 ?...至此,我们已经发现在第二次迭代的时候,五只蚂蚁走的是同一条路,所以算法收敛结束。 最优路径A->E->D->C->B->A, 最有路径的距离为9. 6....算法特点: ◆是一种基于多主体的智能算法,不是单个蚂蚁行动,而是多个蚂蚁同时搜索,具有分布式的协同优化机制。 ◆本质上属于随机搜索算法(概率算法),具有概率搜索的特征。...◆是一种全局搜索算法,能够有效地避免局部最优。 免责声明:本文系网络转载。版权归原作者所有。如涉及版权,请联系删除!

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差分进化算法Python实现

DE 算法主要用于求解连续变量的全局优化问题,其主要工作步骤与其他进化算法基本一致,主要包括变异(Mutation)、交叉(Crossover)、选择(Selection)三种操作。...算法的基本思想是从某一随机产生的初始群体开始,利用从种群中随机选取的两个个体的差向量作为第三个个体的随机变化源,将差向量加权后按照一定的规则与第三个个体求和而产生变异个体,该操作称为变异。...在每一代的进化过程中,每一个体矢量作为目标个体一次,算法通过不断地迭代计算,保留优良个体,淘汰劣质个体,引导搜索过程向全局最优解逼近。 DE算法伪代码: ?...DE算法Python实现 from scitbx.array_family import flex from stdlib import random class differential_evolution_optimizer

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进化算法中的遗传算法(Genetic Algorithms)

进化算法中的遗传算法(Genetic Algorithms)引言进化算法是一类基于自然进化原理的优化算法,通过模拟生物进化过程中的选择、交叉和变异等操作,来求解复杂问题。...遗传算法(Genetic Algorithms)是进化算法中最为经典和常用的一种方法。本文将介绍遗传算法的基本原理、核心操作和应用领域,以及一些优化技巧。...基本原理遗传算法的基本原理是模拟生物进化过程中的遗传和适应度选择。算法通过维护一个种群,其中每个个体代表一个解,并通过选择、交叉和变异等操作,不断更新种群,以逐步优化解的质量。...自适应操作:根据种群的适应度动态调整选择、交叉和变异的概率,提高算法的搜索能力。多目标优化:对于多目标优化问题,可以使用多目标遗传算法(MOGA)或多目标遗传编程(MOGP)等方法。...结论遗传算法作为进化算法的一种,通过模拟生物进化过程中的选择、交叉和变异等操作,来求解复杂问题。遗传算法具有较好的搜索能力和并行性,并在许多领域取得了广泛的应用。

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自适应阈值分割的Bersen算法

** 示例 ** 很明显,如果直接拿这种图去跑机器学习算法的话肯定准确率不高,必然需要进行灰度或者二值化。当然,二值化是比较好的选择。...但是由于灰度分布是不均匀的,如果采用类似OTSU的全局阈值显然会造成分割不准,而局部阈值分割的Bersen算法则非常适合处理这种情况。...OTSU算法得到的图像: import cv2 from pylab import * im=cv2.imread('source.png',cv2.IMREAD_GRAYSCALE) cv2.imwrite...原始的Bersen算法很简单,对于每一个像素点,以他为中心,取一个长宽均为((2w+1)^2)的核;对于这个核,取当中的极大值和极小值的平均值作为阈值,对该像素点进行二值化。...实现效果 算法比较简单,而且OpenCV里直接给了个函数调用,方便省事。

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遗传算法:让发明自动“进化

之所以这么说,是因为现在的电脑软件可以自动地使技术向前“进化”,而且能够在无人操控的情况下独立设计出新的方案。这项技术已经在很多领域得到广泛运用,比如,机器人运动领域、计算机安全领域以及制药领域。...这项技术的核心是一种基于遗传学的运算法则,简称遗传算法。它模仿了自然选择的原理,任何一个设计方案都可以看做是一个由无数片段构成的遗传基因。...John Koza表示,真正有趣的地方在于,人们有时候并不清楚这种进化式的发明是怎样运作的,因为人类的大脑不会设计出这种怪异的、锯齿形的天线。...不过,不要指望发明家们能很快地承认他们使用了遗传算法。”Lipson说,他们仍然会对外宣称,发明是他们自己完成的。 回复数字或算法名称即可查看相关文章: 1. 决策树算法之一C4.5 2....数据挖掘之Apriori算法 3. 网页排序算法之PageRank 4. 分类算法之朴素贝叶斯分类 5. 遗传算法如何模拟大自然的进化

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差分进化算法 (Differential Evolution)概述

DE算法简介 Differential Evolution(DE)是由Storn等人于1995年提出的,和其它演化算法一样,DE是一种模拟生物进化的随机模型,通过反复迭代,使得那些适应环境的个体被保存了下来...但相比于进化算法,DE保留了基于种群的全局搜索策略,采用实数编码、基于差分的简单变异操作和一对一的竞争生存策略,降低了遗传操作的复杂性。...在每一代的进化过程中,每一个体矢量作为目标个体一次,算法通过不断地迭代计算,保留优良个体,淘汰劣质个体,引导搜索过程向全局最优解逼近。...DE与GA的关系 差分进化算法相对于遗传算法而言,相同点都是通过随机生成初始种群,以种群中每个个体的适应度值为选择标准,主要过程也都包括变异、交叉和选择三个步骤。...而差分进化算法变异向量是由父代差分向量生成,并与父代个体向量交叉生成新个体向量,直接与其父代个体进行选择。显然差分进化算法相对遗传算法的逼近效果更加显著。 DE算法流程图 ? 算法细节  ?

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差分进化算法(DE)的详述

之前对一篇和本文类似的生物进化优化算法——遗传算法做了一些解释,本文所述的差分进化算法和遗传算法本身有相通的地方当然也有较多的差异。...差分进化算法也是基于群体智能理论的优化算法,它是通过群体内个体间的合作与竞争而产生的智能优化算法,字面意思即可看出它有别于遗传算法的自由组合自然选择,它更侧重的是个体与个体和个体与自身间的关系,包括合作与竞争...在具体解释该算法前,先把和遗传算法相通但又不完全相同的一些概念做一些解释,差分进化算法也和遗产算法一样,也有变异,交叉,选择几个过程,下面分别解释。...1、初始化 种群个体表示为自变量维数为D的 实数值参数向量,其中i表示当前代数的个体序号, 的范围为 ,NP为种群规模总数即个体总数,G表示进化代数,在算法过程中NP保持不变 确定每个自变量维度j...(即不存在对目标函数的限定),其求解效率比其他进化方法好 自适应性好(自适应的含义是根据不同环境自动进行参数的调整的特性),参数可以是固定常数,也可以具有变异步长和搜索方向随时变化的能力

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Wellner 自适应阈值二值化算法

本文描述了已经开发的不同的算法来阈值一副图像,然后提出了一种比较合适的算法。这个算法(这里我们称之为快速自适应阈值法)可能不是最合适的。但是他对我们所描述的问题处理的相当好。...三 自适应阈值 一个理想的自适应阈值算法应该能够对光照不均匀的图像产生类似上述全局阈值算法对光照均匀图像产生的效果一样好。...以下部分提出了不同的自适应阈值算法已经他们产生的结果。 四、基于Wall算法自适应阈值 R. J. Wall开发的根据背景亮度动态计算阈值的算法描述可见《Castleman, K....图 7 五、快速自适应阈值 文献中记载的大部分算法都比Wall算法更为复杂,因此需要更多的运行时间。...开发一个简单的更快的自适应阈值算法是可行的,因此这接我们介绍下相关的理论。 算法基本的细想就是遍历图像,计算一个移动的平均值。

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论文研读-多目标自适应memetic算法

自适应memetic的算法融入得到支配和分解的算法中 在38个benchmark中进行 两个议题 如何根据适应度景观或者问题特征自适应交换信息--如果一个优化器探测到一个有希望的区域,则更多的利用这个优化器优化区域周围的信息...本文贡献 设计了一种自适应模因计算方法用于多目标优化。虽然本文提出的自适应原理与AMALGAM[16]和Borg MOEA[17]有相似的概念,但两种算法都缺少一种渐进控制范式。...此外,权重向量也可以通过使用[47]中所述的模拟退火算法来确定。 在[48]中,作者提出了帕累托存档进化策略算法(M-PAES)的MA。进化策略充当局部搜索算法,而存档解的交叉充当全局搜索机制。...Goh等[36]开发了一种多目标进化梯度搜索(EGS)算法。...此处设置了学习率的概念,这是因为不同的进化算子在不同的进化阶段具有不同的优势,有的进化算子在某些问题上能够快速收敛,支配了其他算子的表现,这样就违背了自适应算法的初衷,即单一算子具有持续性的垄断地位,因此使用学习率来进行平衡

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进化算法中的遗传规划算法(Genetic Programming)

进化算法中的遗传规划算法(Genetic Programming)引言进化算法是一类基于生物进化理论的优化算法,通过模拟生物进化的过程,通过选择、交叉和变异等操作,不断优化解决问题。...遗传规划算法(Genetic Programming,简称GP)作为进化算法的一种,通过演化生成程序或模型来解决问题。本文将重点介绍遗传规划算法进化算法中的应用。...遗传规划算法的优势和应用领域遗传规划算法具有以下优势:高度自适应:遗传规划算法可以自动调整候选解的结构和参数,适应问题的复杂性和多样性。...遗传规划算法在以下领域得到了广泛的应用:符号回归问题:通过遗传规划算法可以生成数学模型,对给定的输入和输出进行回归分析。优化问题:遗传规划算法可以用于求解复杂的优化问题,如函数优化、组合优化等。...总结遗传规划算法作为进化算法的一种重要分支,通过演化生成程序或模型来解决问题。它具有自适应性强、可解释性强和广泛适用性等优势,在多个领域得到了广泛的应用。

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