进化计算起源经过几亿年的发展

进化计算起源经过几亿年的发展,在我们的地球上,简单的细胞逐步演化形成了缤纷多彩的大自然

生物的进化过程,在很长一段时间里,并不为我们人类所知

从拉马克的进化学说到达尔文的进化论,再到孟德尔的遗传学,人类对生命进化现象的研究进入了史无前例的伟大时期

其中,达尔文的进化论是一部对人类影响深远伟大学说,根据此学说,地球生物在繁殖过程中可能会产生变异,从而形成新物种

由于资源有限,不同的物种之间产生竞争,适者生存,不适者淘汰

自然界中的生物,正是根据这种优胜劣汰的原则,不断地进化

运用达尔文理论解决问题的思想起源于20世纪50年代

20世纪60年代,这一想法在三个地方分别被发展起来

美国的Lawrence J. Fogel提出了进化编程(Evolutionary programming),而来自美国Michigan 大学的John Henry Holland则借鉴了达尔文的生物进化论和孟德尔的遗传定律的基本思想,并将其进行提取、简化与抽象提出了遗传算法(Genetic algorithms)

在德国,Ingo Rechenberg 和Hans-Paul Schwefel提出了进化策略(Evolution strategies)

这些理论大约独自发展了15年

在80年代之前,并没有引起人们太大的关注,因为它本身还不够成熟,而且受到了当时计算机容量小、运算速度慢的限制,并没有发展出实际的应用成果

到了20世纪90年代初,遗传编程(Genetic programming)这一分支也被提出,进化计算作为一个学科开始正式出现

四个分支交流频繁,取长补短,并融合出了新的进化算法,促进了进化计算的巨大发展

Nils Aall Barricelli在20世纪六十年代开始进行用进化算法和人工生命模拟进化的工作

Alex Fraser发表的一系列关于模拟人工选择的论文大大发展了这一工作

Ingo Rechenberg在上世纪 60 年代和 70 年代初用进化策略来解决复杂的工程问题的工作使人工进化成为广泛认可的优化方法

特别是John Holland的作品让遗传算法变得流行起来

随着学术研究兴趣的增长,计算机能力的急剧增加使包括自动演化的计算机程序等实际的应用程序成为现实

比起人类设计的软件,进化算法可以更有效地解决多维的问题,优化系统的设计

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