Генетические алгоритмы

Генетические алгоритмы

Авторы:

Жанр: Эссе, очерк, этюд, набросок

Цикл: Лем, Станислав. Эссе

Формат: Полный

Всего в книге 2 страницы. У нас нет данных о годе издания книги.

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность. Книга завершается финалом, связывающим воедино темы и сюжетные линии, исследуемые на протяжении всей истории. В целом, книга представляет собой увлекательное и наводящее на размышления чтение, которое исследует человеческий опыт уникальным и осмысленным образом.

Читать онлайн Генетические алгоритмы


Существует ряд проблем, которые практически при помощи обычного компьютера, хотя бы даже и наибольшей вычислительной мощности, решить невозможно. К простейшим, таким, с которых обычно начинается и для сравнения объясняется суть применения генетических алгоритмов, относится так называемая проблема путешествующего коммивояжера, который должен поочередно посетить определенное количество городов, причем кратчайшим путем.

При десяти городах для решения задачи компьютеру требуется около пяти секунд, но для двадцати городов требуется уже около 100 000 лет, так как это так называемая «NP-проблема» (не полиномиальная, по-английски «nopolynomial»), и решение требует N! шагов. Время, необходимое для решения проблем типа «P», растет вместе с размерами проблем приблизительно в том же самом темпе (10 единиц времени для 10 элементов проблемы и т. д.). А решения проблем типа «NP» растут по времени, как сказано выше, быстро, и вскоре уже возможно ожидание у компьютера МИЛЛИОНОВ лет на их решение. Те худшие NP-проблемы математики называют «твердыми», так как даже при наибольшей вычислительной мощности проблема компьютером практически не берется, ибо здесь любая «brute force» [«грубая сила» — здесь и далее в квадратных скобках примечания переводчика], особенно как в давних алгоритмах игры в шахматы, ничем не поможет. На сцену выходят более новые алгоритмы, называемые генетическими потому, что подобные использует Мать Природа в сфере биологии и биологической эволюции. Sensu stricto atque proprio [в строгом смысле и собственно] не являются они такими же, как классические алгоритмы, так как не заключают в себе рецепт на единственное оптимальное решение, такое, лучше которого уже быть не может. Оно скорее не тождественно оптимальному, а является хорошей аппроксимацией оптимального решения. Как такие алгоритмы функционируют, не очень просто представить, и особенно для действительно «твердых» NP-проблем, так как принципиально представление этого процесса выходит за границы человеческого воображения. Но можно осуществить своего рода упрощение такого представления, причем разными способами. Что-то подобное происходит, когда для получения какого-либо наглядного представления грани многомерного пространства проецируем в пространство меньшего количества измерений. Манфред Эйген (Manfred Eigen) изобразил это элементарное эволюционное движение генетических систем на модели, в качестве которой выступает так называемый «измеряемый пейзаж» («Wertlandschaft» — «Stufen zum Leben», Piper, 1987). «Пейзаж» выглядит как заполненная холмистыми возвышенностями равнина, при этом «псевдоорганизмы», которые борются за выживание по правилам естественного отбора, окружая их вершины, могут с низких перескакивать на более высокие. В этом также заключен их «биологический прогресс» как «survival of the fittest» [выживание при прохождении теста]. Те, которые так перемещаться не могут, погибают, так как процесс осуществляется во время их репликации [от replication — копирование], а если репликация плохо происходит, то наступает что-то, что очень напоминает фазовый переход (как, например, вода превращается в лед, или НАОБОРОТ: происходит изменение состояния).

Здесь нить рассказа, позаимствованного у Манфреда Эйгена, прерываю, а вспомнил о нем прежде всего затем, чтобы показать, какой в наше время дорогой идет и движется вперед мысль исследователя, чтобы как-то жизненные процессы выбора и отбора смоделировать, так как в слишком сложном «оригинале» представлять их пока не умеем («организмы», кружащие над измеряемым пейзажем Эйгена, даже с точки зрения бактерий или простейших вирусов, являются примитивными моделями, НО ОСНОВЫ ИХ ДИНАМИКИ можно уже распознать и на модели).

Для решения проблем «NP», или тех, которые полиномиально попробовать или разгрызть не удается, эксперты организовали другой «пейзаж». «Пейзаж» (landscape) по сути как бы взят у Эйгена, но перевернут, ибо где у Эйгена возвышенности — здесь долины. Он «измерим», хотя ценности, которые приписываются глубине этих «долин», радикально отличаются от величин Эйгена. Зато для решения таких проблем, как уже упоминавшееся путешествие коммивояжера по кратчайшему пути между городами (или для установления, какое количество самолетов на заданном количестве аэродромов нужно держать в готовности для минимизации затрат, вызванных произвольным действием, которое какое-то количество самолетов, готовых к старту, задержит на земле; количество таких заданий может быть разнообразно большим), глубина «долины» устанавливается ценой (затратами), которую нужно заплатить для покрытия затрат, связанных с путешествиями (или поддержанием самолетов в стартовой готовности: как видно, эти «генетические ландшафты» при своей стереометрической тождественности могут служить для решения абсолютно различных задач). Чем глубже долина, тем МЕНЬШЕ затраты (внимание: между затратами и «глубиной» обратная зависимость!). Ищется тогда долина поглубже, потому что она обозначает минимум затрат, и именно это является плодом реализации квази-генетического алгоритма для решения проблемы поиска, который, проведенный вслепую, или непосредственными («человеческими») действиями, или при помощи «brute force» компьютера, продолжаться может миллионы лет. В какого вида отношении то, что здесь кратко представлено, стоит с реальными «алгоритмически генетическими проблемами» в биологии (в биологической эволюции), точно не известно, что видно хотя бы из того, что позиции «истинных» генетиков, т. е. действующих в области биологии, принципиально взаимно различаются. Нужно сказать, что на этом поле скрыты мощные загадки. Применяя методики, основанные на эволюционной мысли Дарвина и других, Д. Эпплгейт (D. Applegate) из лаборатории Bell в прошлом году поставил рекорд в поиске оптимальной дороги для коммивояжера между 7 397 городами: этот вдохновленный генетикой поиск продолжался 3,5 года, но действие вслепую (brute force) требовало бы анализа 102547 дорог, что продолжалось бы дольше, чем СУЩЕСТВОВАНИЕ ВСЕЛЕННОЙ!


С этой книгой читают
Сделай книгу сам

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Что мне удалось предсказать

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


К вопросу о классификации вампиров

Увлекательный трактат о вурдалаках, упырях, термовампирах и прочей нечисти. Ведь вампиры не порождения человеческой фантазии, а реальные существа. Более того, кое-кто из них уже даже проник во властные структуры. И если вы считаете, что «мода» на книги, в которых фигурируют вампиры – это случайность, то вы ошибаетесь. Сапковский, Лукьяненко, Дяченки и прочие современные фантасты своими произведениями готовят общественное мнение к грядущей в ближайшее время «легализации вампиров»…


Сослагательное наклонение

Как известно история не знает сослагательного наклонения. Но все-таки, чтобы могло произойти, если бы жизнь Степана Разина сложилась по-иному? Поразмыслить над этим иногда бывает очень интересно и поучительно, ведь часто развитие всего мира зависит от случайности…


Вербы на Западе

Рассказы и статьи, собранные в книжке «Сказочные были», все уже были напечатаны в разных периодических изданиях последних пяти лет и воспроизводятся здесь без перемены или с самыми незначительными редакционными изменениями.Относительно серии статей «Старое в новом», печатавшейся ранее в «С.-Петербургских ведомостях» (за исключением статьи «Вербы на Западе», помещённой в «Новом времени»), я должен предупредить, что очерки эти — компилятивного характера и представляют собою подготовительный материал к книге «Призраки язычества», о которой я упоминал в предисловии к своей «Святочной книжке» на 1902 год.


Под музыку русского слова

Эта книга о творческой личности, ее предназначении, ответственности за свою одаренность, о признании и забвении. Герои первых пяти эссе — знаковые фигуры своего времени, деятели отечественной истории и культуры, известные литераторы. Писатели и поэты оживут на страницах, заговорят с читателем собственным голосом, и сами расскажут о себе в контексте автора.В шестом, заключительном эссе-фэнтези, Ольга Харламова представила свою лирику, приглашая читателя взглянуть на всю Землю, как на территорию любви.


Инфотерроризм

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


О том, как герои учат автора ремеслу (Нобелевская лекция)

Нобелевская лекция лауреата 1998 года, португальского писателя Жозе Сарамаго.


Собрание писем к монашествующим

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Переписка с мирскими лицами

"Оптинский старец Амвросий, по всеобщему и единодушному признанию, был одним из глубочайших знатоков сокровеннейших движений души человеческой, опытнейшим распутывателем духовных недоумений, мудрейшим и любвеобильнейшим наставником", — писал о нем протоирей Сергий Четвериков. Живое слово старца Амвросия, его советы и наставления дошли до нас в письмах к многочисленным духовным чадам. Примерно с 1848 года старец Макарий стал направлять и насельников монастыря, и паломников под духовное водительство иеромонаха Амвросия.


ИноМир. Растяжка
Жанр: Поэзия

Илья Риссенберг родился в 1947 году. Окончил химический факультет Харьковского университета. Работал тренером по шахматам, социальным работником, преподавателем, руководил клубом русской поэзии при еврейском культурном центре. Публиковался в журналах «Воздух», «Новый мир», «©оюз писателей» и др., антологиях «Освобождённый Улисс», «Библейские мотивы в русской лирике ХХ века», «Украина. Русская поэзия. ХХ век». Автор книги стихов «Третий из двух» (2011). Лауреат Русской премии (2012), шорт-лист Премии Андрея Белого (2011).


Интернет и идеологические движения в России

Книга исследует динамику развития российских идеологических движений в драматический период 2011–2014 гг., когда возникшие в связи с масштабными антиправительственными митингами либеральные надежды вскоре были развеяны реакцией в государственной политике, а также ростом проимперских настроений. Медиа и общество находятся в сложной взаимосвязи отражений и влияний, поэтому данная книга использует двойную призму: Интернет для авторов не только зеркало, но и один из важнейших факторов социальных процессов, оказывающий на последние существенное воздействие.


Другие книги автора
Солярис

Роман "Солярис" был в основном написан летом 1959 года; закончен после годичного перерыва, в июне 1960. Книга вышла в свет в 1961 г. - Lem S. Solaris. Warszawa: Wydawnictwo Ministerstwa Oborony Narodowej, 1961.


Непобедимый

Крейсер «Непобедимый» совершает посадку на пустынную и ничем не примечательную планету Регис III. Жизнь существует только в океане, по неизвестной людям причине так и не выбравшись на сушу… Целью экспедиции является выяснение обстоятельств исчезновение звездолета год назад на этой планете, который не вышел на связь несколько часов спустя после посадки. Экспедиция обнаруживает, что на планете существует особая жизнь, рожденная эволюцией инопланетных машин, миллионы лет назад волей судьбы оказавшихся на этой планете.


Фиаско

«Фиаско» – последний роман Станислава Лема, после которого великий фантаст перестал писать художественную прозу и полностью посвятил себя философии и литературной критике.Роман, в котором под увлекательным сюжетом о первом контакте звездолетчиков&землян с обитателями таинственной планеты Квинта скрывается глубокая и пессимистичная философская притча о человечестве, зараженном ксенофобией и одержимым идеей найти во Вселенной своего идеального двойника.


Друг

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.