機器智慧型 高頻問題 區域性束搜尋 遺傳演算法

2021-10-03 23:25:59 字數 892 閱讀 9842

1、區域性束搜尋:

a、隨機產生k個狀態,然後每一步從所有的後繼狀態中選擇k個最佳的後繼狀態(也有健康度函式,詳見下文)直到找到目標狀態(記憶體中同時保留k個狀態),增大了找到全域性最優的概率。

b、相當於多個人去找,或者多次爬山法。

c、狀態越多,找到最優的可能性越大

d、空間複雜度高;時間複雜度大;來自同乙個父節點的子節點可能非常相似,可能導致同樣的乙個區域性最優,從而減小了找到全域性最優的可能性。

e、可以通過每個狀態各產生乙個最佳後繼狀態(待驗證)

2、隨機束搜尋:不找k個最佳,而是隨機找到k個後繼狀態,隨機概率與狀態值(這個狀態好不好)成正比,又引入了隨機性減少了子節點的相似性。狀態值越好,越可能被隨機選中。

3、遺傳演算法:模擬生物學上的有性繁殖,然後進行人工培育。

a、以k個隨機產生的狀態開始(遺傳了區域性束演算法的特點)

b、乙個後繼狀態由兩個父狀態決定(增加了子狀態的多樣性和進化的可能性)

c、通常乙個狀態表示成乙個字串

d、定義乙個健康度量函式用來評價狀態的好壞程度。

e、以八皇后問題為例,非衝突的皇后對數量最小為0,最高為(87)/(12)=28,因此如果有四個樣本,分別有24、23、20、11對非衝突皇后,那麼計算出概率為24/(24+23+20+11)=31%,得到四個樣本被選中產生子節點的概率。

f、然後選擇n個樣本進行兩兩配對,產生新的子樣本(以皇后問題為例,進行交叉互換,隨機選擇乙個斷開點,然後交叉互換樣本值,產生新的樣本)

g、還需要發生基因突變,隨機選擇乙個樣本的乙個位置,然後將其隨機更改為乙個合適的值。

h、通過選擇、交叉、突變的操作產生下一輪的狀態。

i、設計**的時候盡可能避免自交。

j、當健康度曲線比較平滑和緩慢的時候就可以結束。跑一次不一定能找到最優解,但有找到最優解的可能。

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