計算機導論第八章 總結

2022-02-04 18:39:04 字數 1294 閱讀 2312

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,以及他們的包含關係,npc類問題的求解方法:窮舉法或遍曆法。

3. 學習了遺傳演算法的生物學起源,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、複製交配、雜交和突變,以及他們各自在遺傳演算法中的概念對映。

4. 學習了遺傳演算法求解過程模擬和遺傳演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. 學習了遺傳演算法為什麼可以求解npc類問題的基本思想:1. 隨機搜尋法;2:導向性隨機搜尋法;3. 導向性群(體)隨機搜尋法。學習了遺傳演算法的使用條件:1)對於np問題,沒有其他更好的演算法可以使用;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」函式的計算方法,即有乙個函式可以確定可能解是否接近精確解的程度或方向。

6. 學習了使用遺傳演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;軟體測試用例選擇問題。2)二維集覆蓋問題 – 課程表優化問題。注意一維問題中,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係,而二維問題中,每一行都必須有確定的列與之對應。

7. 學習了遺傳演算法的設計要點: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,以及它們的包含關係。

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。

10 學習了變異操作(演算法中要有,但不能過於頻繁),以及它的目的:1)使遺傳演算法具有區域性的隨機搜尋能力;2)使遺傳演算法可維持群體多樣性。

11. 學習了終止執行的條件: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)人為干預;6)以上兩種或多種組合。

12. 最後學習了演算法的3個延伸思考題:1)遺傳演算法的收斂速度和解的質量關係 – 執行相同次數的迭代後,近似率高的演算法更好;到達期望滿意解,迭代次數越少越好;當不同演算法應用多次後,求得滿意解次數越多,該演算法越好。2)各項引數對收斂速度和解質量的關係,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,以及怎樣在後續迭代中儲存該基因,而不被破壞的問題

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