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遗传算法的特性、挑战与未来:一篇文献综述

神经与进化计算 2021-09-14 v3 分布式、并行与集群计算 最优化与控制

摘要

遗传算法是模拟自然进化的计算机程序,正日益应用于众多学科。它们已被用于解决从神经网络架构搜索到策略游戏的各种优化问题,并用于建模适应与学习现象。关于该技术优点与缺陷的专业知识大多分散于文献或既往工作中,这促使我们在该领域最新进展的视角下对此类知识进行汇编。本综述中,我们介绍遗传算法及其特性、局限与挑战,以及一些未来发展展望。遗传算法能够探索庞大而复杂的候选解空间,快速定位有前景的元素,并提供一种恰当的建模工具来描述从游戏到经济的进化系统。然而,它们受制于高计算成本、困难的参数配置,以及解的关键性表示。GPU、并行与量子计算等近期进展,强大参数控制方法的构想,以及表示策略中的新途径,可能是克服这些局限的关键。本汇编综述旨在为该领域从业者与新入行者提供遗传算法研究方面的信息,并勾勒出有前景的未来研究路径。它凸显了将遗传算法与社会科学、开放式进化、人工生命与 AI 相关联以催生原创发现的跨学科研究潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.05277,
  title  = {Qualities, challenges and future of genetic algorithms: a literature review},
  author = {Aymeric Vie and Alissa M. Kleinnijenhuis and Doyne J. Farmer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.05277},
  year   = {2021}
}

备注

Early draft, feedback is welcome