什么是启发式算法(转)

演化算法(Evolutionary Algorithm), 蚁群算法(Ant Algorithms), 拟人拟物算法,量子算法等。
各个算法的思想这就不再详细给出(以后会给出一些,关注我的blog) ,为什么要引出启发式算法,因为NP问题,一般的经典算法是无法求解,或求解时间过长,我们无法接受。这里要说明的是:启发式算法得到的解只是近似最优解(近似到什么程度,只有根据具体问题才能给出). 二十一世纪的最大的数学难题NP?=P,如果NP=P启发式算法就不在有存在的意义。 优胜劣汰是大自然的普遍规律,它主要通过选择和变异来实现。选择是优化的基本思想,变异(多样化)是随机搜索或非确定搜索的基本思想。“优胜劣汰”是算法搜索的核心,根据“优胜劣汰”策略的不同,可以获得不同的超启发式算法。超启发式算法的主要思想来自于人类经过长期对物理、生物、社会的自然现象仔细的观察和实践,以及对这些自然现象的深刻理解,逐步向大自然学习,模仿其中的自然现象的运行机制而得到的。遗传算法:是根据生物演化,模拟演化过程中基因染色体的选择、交叉和变异得到的算法。在进化过程中,较好的个体有较大的生存几率。模拟退火:是模拟统计物理中固体物质的结晶过程。在退火的过程中,如果搜索到好的解接受;否则,以一定的概率接受不好的解(即实现多样化或变异的思想),达到跳出局部最优解得目的。神经网络:模拟大脑神经处理的过程,通过各个神经元的竞争和协作,实现选择和变异的过程。禁忌搜索:模拟人的经验,通过禁忌表记忆最近搜索过程中的历史信息,禁忌某些解,以避免走回头路,达到跳出局部最优解的目的。蚂蚁算法:模拟蚂蚁的行为,拟人拟物,向蚂蚁的协作方式学习。这几种超启发式算法都有一个共同的特点:从随机的可行初始解出发,才用迭代改进的策略,去逼近问题的最优解。他们的基本要素:(1)随机初始可行解;(2)给定一个评价函数(常常与目标函数值有关);(3)邻域,产生新的可行解;(4)选择和接受解得准则;(5)终止准则。

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