遗传算法与智能算法综述

1智能算法综述摘要：随着计算机技术的飞速开展，智能计算方法的应用领域也越来越广泛，本文介绍了当前存在的一些智能计算方法，阐述了其工作原理和特点，同时对智能计算方法的开展进行了展望。关键词：人工神经网络遗传算法模拟退火算法群集智能蚁群算法粒子群算1什么是智能算法智能计算也有人称之为“软计算〞，是们受自然〔生物界〕规律的启迪，根据其原理，模仿求解问题的算法。从自然界得到启迪，模仿其结构进行创造创造，这就是仿生学。这是我们向自然界学习的一个方面。另一方面，我们还可以利用仿生原理进行设计(包括设计算法)，这就是智能计算的思想。这方面的内容很多，如人工神经网络技术、遗传算法、模拟退火算法、模拟退火技术和群集智能技术等。边2逝人工氧神经约网络寄算法盏闸“才人工寿神经恩网络涂〞摇(A阀RT肆IF群IC糖IA泉L节NE躲UR捉AL链N朗ET纤WO劫RK惧，简猎称A酿NN舍)是随在对靠人脑加组织续结构耍和运生行机窝制的扯认识赞理解否根底江之上萝模拟谢其结怖构和怜智能拦行为看的一彩种工射程系跪统。殿早在解本世臂纪4币0年所代初蓝期，殃心理学学家台Mc惜Cu同ll钉oc仅h、里数学定家P倍it膜ts当就提真出了曲人工够神经程网络暖的第秒一个奴数学岔模型细，从犹此开且创了拖神经赠科学塑理论缴的研箱究时舱代。各其后获，F仇R群os乏en极bl载at木t、骗Wi猛dr即ow黎和J饮.掠J种.H粉op耍fi躬el钱d等愉学者洁又先扒后提捏出了央感知汪模型辟，使盛得人鞠工神师经网眠络技遣术得娃以蓬大勃发疯展。立坏神经择系统稿的基或本构凑造是飞神经化元(匀神经绿细胞盗)，籍它是筑处理吓人体俘内各败局部达之间壁相互染信息殊传递白的基掠本单布元。我据神期经生梳物学捕家研朱究的辽结果百说明面，人疮的一佩个大萍脑一王般有糖10备10喷～1订01罪1个钥神经袖元。航每个殿神经器元都女由一手个细址胞体喇，一容个连莫接其淘他神放经元鬼的轴游突和面一些农向外售伸出屠的其店它较秤短分逃支距——预树突谅组成崭。轴已突的瑞功能忠是将诊本神太经元第的输猜出信辣号(印兴奋鼻)传回递给返别的默神经浊元。白其末决端的害许多奥神经剩末梢而使得苏兴奋忽可以冠同时所传送亩给多询个神贸经元棍。树筒突的株功能顾是接散受来杂自其槽它神昼经元权的兴店奋。枯神经咱元细鱼胞体罩将接胳受到痰的所所有信屡号进竖行简至单处岔理(交如：降加权仙求和改，即荣对所窗有的容输入素信号糖都加谎以考宿虑且勉对每让个信缺号的艳重视糟程度纯——壤表达章在权台值上喘——肠有所钻不同惧)后扣由轴身突输默出。解神经蝶元的美树突夸与另牙外的膊神经俱元的饲神经爬末梢捐相连粱的部裁分称缠为突功触。虏部2.费1挤人工辛神经罪网络共的特劣点拴推人工删神经罪网络剖是由串大量西的神蛇经元寨广泛扎互连割而成会的系模统，意它的昂这一便结构路特点狗决定剩着人苦工神朽经网携络具讽有高议速信生息处茎理的煎能力救。人梯脑的窝每个泽神经稿元大壳约有拨10钞3～菜10到4个茎树突幸及相考应的柔突触袋，一掏个人陶的大臣脑总航计约狱形成付10荐14夕～1恩01薪5个揭突触越。用倍神经泊网络佩的术射语来批说，潜即是委人脑勒具有限10航14票～1慰01赏5个姐互相擦连接锋的存胆储潜品力。岭虽然莫每个匆神经惜元的位运算捞功能馆十分迟简单忌，且坐信号胀传输圾速率轻也较尼低(裹大约已10逮0次尝/秒俗)，蒜但由筛于各黄神经辆元之流间的鸦极度增并行呈互连禁功能箩，最筛终使昌得一愤个普匠通人本的大田脑在辅约1椅秒内迫就能罪完成跨现行虽计算太机至悔少需厉要数奇10新亿次都处理慢步骤港才能偷完成时的任刺务。羞薄人工污神经假设网络贴的知语识存池储容招量很蒸大。杂在神控经网钩络中错，知取识与到信息询的存届储表跃现为漂神经慎元之式间分永布式窃的物焦理联脂系。旋它分堂散地峰表示充和存孕储于港整个工网络惠内的湾各神瘦经元胖及其渡连线形上。菜每个烤神经班元及穗其连溪线只股表示扣一部订分信泼息，础而不茎是一搏个完柄整具辣体概纷念。苍只有辱通过粪各神咽经元开的分恒布式庆综合农效果寄才能青表达绳出特结定的锐概念客和知穷识。裳猛由于驳人工集神经生网络挠中神攀经元早个数蜓众多究以及等整个插网络祖存储侵信息湾容量美的巨查大，节使得披它具乳有很书强的弄不确挠定性倍信息梁处理叮能力贼。即脂使输歪入信岭息不批完全捎、不狼准确君或模别糊不休清，衫神经鼓网络针仍然家能够青联想诊思维瞒存在啊于记优忆中宗的事棍物的缴完整唱图象窄。只雾要输雅入的谣模式陆接近降于训陷练样躲本，够系统屑就能刺给出立正确纱的推赴理结谎论。煎难正是分因为凯人工存神经摧网络纱的结政构特勺点和游其信宫息存滩储的绑分布召式特忌点，痰使得胜它相代对于认其它埋的判油断识勉别系悲统，哪如：婚专家静系统舱等，捞具有捕另一拴个显萝著的状优点抢：健尾壮性稼。生茫物神芹经网旋络不累会因拒为个垫别神锯经元嫩的损浸失而饶失去毯对原佩有模剧式的油记忆房。最肃有力誉的证必明是幻，当碧一个方人的权大脑岛因意兰外事裤故受扫轻微谋损伤抱之后飘，并秒不会订失去铲原有辣事物棚的全唯部记纵忆。膀人工警神经血网络浆也有抹类似绞的情弊况。隐因某献些原寇因，悼无论拥是网酱络的府硬件羊实现范还是馒软件更实现深中的仿某个恒或某课些神常经元质失效甲，整好个网须络仍壶然能犹继续恳工作芝。肃清人工疑神经曲网络预是一弓种非悼线性套的处润理单萌元。直只有荷当神售经元客对所典有的甩输入炮信号碰的综县合处送理结银果超而过某饺一门谜限值奏后才膛输出恐一个燕信号狠。因摸此神斥经网扑络是砖一种从具有剃高度跪非线却性的脸超大跌规模诚连续孕时间玻动力享学系期统。甜它突但破了亚传统驼的以摆线性鹿处理青为基断础的嫂数字回电子茎计算劳机的俱局限伟，标愚志着昨人们终智能赖信息友处理丹能力残和模分拟人割脑智嫂能行衡为能找力的道一大谦飞跃铅。仔矮2.扭2研几种烘典型棒神经据网络沟简介聋迹2.臣2.阶1馒多层各感知栗网络船(误作差逆伯传播蝴神经脾网络份)塘纠在1滩98叶6年障以R杆um萌el择ha着rt君和M敏cC游el汁la察nd记为首农的科抬学家捆出版哨的?针Pa厘ra条ll著el理D孙is性tr决ib宪ut堡ed止P机ro泥ce起ss振in赛g?盯一书护中，培完整饰地提筐出了盏误差喉逆传融播学怕习算瓦法，砖并被得广泛诱接受云。多枣层感窃知网停络是办一种丹具有喘三层颠或三典层以场上的塔阶层即型神仅经网估络。再典型圈的多圈层感惕知网君络是猴三层卸、前百馈的活阶层睬网络启，即容：输陈入层近I、呀隐含仓层(链也称篇中间铲层)声J和蜓输出撞层K渔。相窜邻层伤之间零的各店神经参元实凭现全屠连接绑，即探下一映层的睛每一扒个神均经元歪与上愧一层孟的每贯个神煮经元鲁都实怀现全沉连接骆，而坑且每酸层各阳神经单元之痒间无锦连接拉。瞧船但B四P网王并不的是十赢分的仁完善损，它凯存在振以下最一些都主要爱缺陷课：学储习收糕敛速醋度太搅慢、苏网络呈的学埋习记散忆具对有不食稳定蕉性，魂即：钩当给证一个尊训练萍好的康网提残供新露的学压习记车忆模畅式时奥，将运使已玩有的丧连接爽权值盒被打贤乱，返导致纯已记制忆的哗学习美模式狭的信原息的烛消失虽。村屯喘2.宜2.胳2内竞争攻型(骑KO踏HO混NE搭N)比神经鞠网络睬捆它是幸基于澡人的首视网刊膜及扰大脑业皮层爹对剌滥激的援反响亦而引记出的匆。神嘉经生宪物学哨的研斤究结门果表碌明：蓄生物端视网型膜中测，有丑许多咬特定吴的细言胞，炭对特岛定的珍图形竿(输遇入模焦式)涛比拟沾敏感监，并塑使得险大脑静皮层抵中的颤特定缺细胞酒产生抹大的渠兴奋舞，而谎其相盟邻的茧神经虎细胞久的兴芹奋程遭度被厘抑制赶。对辩于某锹一个蜂输入叶模式融，通染过竞左争在两输出孩层中付只激嗽活一冈个相肆应的棚输出警神经题元。火许多坚输入惑模式拘，在须输出衬层中柏将激熔活许耕多个贡神经税元，贺从而狮形成辫一个桥反映偿输入填数据追的农“破特征肆图形钱〞岁。竞记争型拣神经边网络古是一斯种以域无教缸师方燕式进培行网乞络训想练的蠢网络税。它脊通过表自身石训练危，自奖动对猫输入探模式执进行羞分类鱼。竞肯争型健神经概网络唤及其养学习禽规那么尝与其工它类堡型的六神经文网络刷和学效习规耻那么相辱比，嘴有其课自己呜的鲜述明特相点。趟在网蒸络结造构上甚，它拥既不质象阶拦层型请神经殊网络谅那样害各层观神经测元之蝶间只萍有单宽向连惭接，轮也不粗象全纳连接劣型网暴络那盒样在氧网络伶结构靠上没营有明盲显的游层次司界限育。它轰一般拦是由刘输入斩层(斤模拟弃视网称膜神醋经元近)和厌竞争透层(踩模拟宫大脑宰皮层玩神经乳元，茎也叫邀输出降层)兄构成功的两监层网诸络。高两层补之间福的各触神经刊元实饭现双竞向全柏连接床，而费且网坛络中拆没有哀隐含榜层。牢有时谊竞争叨层各渴神经宜元之述间还嘴存在敬横向吩连接脂。竞侵争型抱神经束网络板的基摊本思发想是宴网络造竞争谅层各遍神经甩元竞离争对梨输入物模式挪的响刮应机啊会，写最后变仅有弄一个肌神经向元成疾为竞俱争的剥胜者滑，并室且只淘将与验获胜坐神经食元有猛关的端各连倘接权伶值进狱行修阅正，吨使之艳朝着弱更有蛋利于斧它竞钢争的竹方向洋调整箭。神须经网爱络工莫作时用，对贿于某咽一输狭入模州式，吵网络绿中与滋该模罩式最档相近录的学厦习输话入模镰式相乓对应嚼的竞狸争层哭神经均元将壤有最历大的砍输出扶值，索即以誉竞争备层获诞胜神膜经元映来表俭示分针类结秀果。抬这是向通过展竞争孟得以律实现帖的，恒实际愧上也每就是举网络议回忆栋联想肉的过热程。回化除了潜竞争闭的方骂法外揭，还气有通称过抑跃制手酸段获悔取胜到利的热方法缺，即贴网络范竞争测层各骄神经艰元抑见制所川有其侵它神歉经元购对输业入模肠式的控响应刃时机杀，从弹而使翠自己醋“培脱颖繁而出选〞祥，成桃为获奉胜神哲经元美。除竖此之弃外还深有一抄种称己为侧概抑制弄的方北法，影即每交个神末经元沾只抑兼制与洲自己盘邻近倒的神蛇经元娃，而段对远计离自评己的胖神经粮元不南抑制而。这陪种方扯法常椒常用培于图赵象边狠缘处虑理，毅解决旧图象捐边缘凑的缺扣陷问羞题。酸劫竞争乐型神鹿经网江络的卵缺点佩和不新足：剂因为意它仅裂以输榨出层凝中的娃单个氏神经元元代证表某板一类泼模式键。所决以一别旦输朝出层之中的令某个驻输出角神经呆元损库坏，烟那么导逼致该精神经周元所漆代表夕的该忍模式砍信息梦全部骗丧失廊。芒峰2.事2.厚3离Ho川pf绝ie唐ld投神经诵网络拍族19非86埋年美净国物脾理学克家J株.J园.H屑op尺fi圣el盖d陆眉续发晋表几芬篇论棕文，絮提出垦了H表op典fi卖el顾d神利经网逮络。恳他利科用非梁线性辱动力榆学系遵统理流论中枝的能弱量函樱数方西法研日究反描馈人香工神拆经网呈络的侦稳定拒性，校并利受用此灿方法搅建立揪求解容优化留计算馒问题姥的系遭统方固程式足。基魔本的零Ho贪pf帐ie腾ld团神经盼网络蝶是一查个由估非线城性元闹件构饶成的拥全连里接型蓄单层符反响卷系统轻。通握网络洪中的颗每一窝个神幼经元呆都将羡自己泛的输喘出通冬过连诚接权焰传送件给所鼻有其阅它神保经元绪，同铅时又气都接落收所搬有其正它神基经元甚传递烈过来踢的信械息。迷即：吧网络愚中的号神经骗元t单时刻段的输排出状史态实费际上打间接评地与躬自己现的t跑-1地时刻图的输挠出状口态有回关。丑所以举Ho务pf括ie扒ld嘱神经狗网络缸是一柄个反透馈型盼的网障络。治其状碰态变吓化可叹以用管差分面方程蓝来表愧征。纵反响霜型网灯络的紧一个级重要难特点嚼就是朵它具奇有稳闻定状阿态。颗当网俘络达刮到稳络定状剧态的构时候蛛，也误就是蛇它的旱能量锄函数谁到达含最小吗的时肝候。燕这里俯的能钢量函当数不烤是物谅理意帖义上食的能疯量函候数，扰而是型在表里达形称式上课与物留理意社义上地的能矮量概倦念一冰致，乳表征钥网络留状态苏的变哲化趋而势，坑并可奋以依粪据H贿op郊fi内el挪d工完作运读行规铸那么不资断进兼行状汤态变窃化，桑最终寄能够风到达附的某栽个极凭小值域的目鲜标函样数。座网络迎收敛袍就是灯指能袋量函佣数达汪到极究小值棉。如补果把塘一个殿最优并化问犹题的谊目标亮函数小转换倒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