计算智能理论与方法

内容简介

计算智能是借助现代计算工具通过模拟人的智能来求解问题（或处理信息）的理论与方法，它是人工智能的深化与发展，也是当前人工智能技术的重要组成部分。计算智能的理论和方法是信息科学、生命科学、认知科学等不同学科相互交叉、相互渗透、相互促进而产生的一门新的学科。《智能科学技术著作丛书：计算智能理论与方法》的主要内容包括进化计算方法及其应用、人工免疫系统和算法、人工神经网络及其实施过程、模糊逻辑系统及其具体应用。
　　《智能科学技术著作丛书：计算智能理论与方法》可作为计算机科学、自动控制、工业自动化、电气工程及其自动化、应用数学等专业的本科生和研究生的参考教材，也可供上述专业和相关行业的工程技术人员参考。

目录

《智能科学技术著作丛书》序
前言
第1章 绪论
1.1 计算智能的概念
1.2 计算智能技术的产生和发展过程
1.3 计算智能技术的主要应用领域
1.4 本书的结构和内容安排
参考文献
第2章 进化计算的概念和范例
2.1 概述
2.2 模拟进化计算方法的生物学基础
2.2.1 遗传变异理论
2.2.2 生物进化论
2.3 模拟进化计算方法的发展历史
2.3.1 萌芽期
2.3.2 成长期
2.3.3 发展期
2.4 模拟进化计算方法的一般框架结构
2.5 模拟进化计算方法的典型应用领域
2.6 总结
参考文献
第3章 遗传算法
3.1 遗传算法概述
3.1.1 遗传算法的发展历史
3.1.2 遗传算法的特点
3.2 遗传算法的理论基础
3.2.1 模式的概念
3.2.2 模式定理
3.2.3 积木块假说
3.2.4 隐含并行性
3.3 基本遗传算法及其改进算法
3.3.1 基本概念
3.3.2 遗传操作
3.3.3 基本遗传算法
3.3.4 改进的遗传算法
3.4 遗传算法的具体应用
3.4.1 遗传算法在组合优化中的应用
3.4.2 遗传算法在数据挖掘中的应用
3.5 总结
参考文献
第4章 进化规划
4.1 概述
4.2 进化规划算法的工作过程
4.2.1 实施步骤
4.2.2 算法实施中的具体操作
4.3 进化规划算法的特点和优势
4.3.1 进化规划算法的典型特点
4.3.2 遗传算法和进化规划算法的比较
4.4 进化规划算法的具体应用
4.4.1 基于有限状态机的预测
4.4.2 基于进化规划算法的多模态函数优化
4.5 总结
参考文献
第5章 其他模拟进化计算技术
5.1 进化策略
5.1.1 进化策略的表示形式
5.1.2 进化策略的实施步骤
5.1.3 进化策略与进化规划的异同
5.1.4 进化策略实施中的关键问题
5.2 遗传编程
5.2.1 概述
5.2.2 遗传编程的实施步骤
5.2.3 遗传编程算法的特点
5.3 粒子群优化算法
5.3.1 概述
……
第6章 人工免疫系统及算法
第7章 人工神经网络
第8章 模糊逻辑理论与系统
第9章 基于进化计算的模糊系统设计
第10章 计算智能方法的性能评价

摘要与插图

2）人工免疫算法的理论分析
　　针对遗传算法的理论分析问题，迄今已经进行了大量的研究，并且也取得了十分丰富的理论成果。而对于人工免疫系统和算法而言，这样的研究工作则刚刚开始，其重要性不言而喻，它是算法进一步发展和完善的重要理论基础。对人工免疫算法进行理论分析，其主要内容包括算法的搜索机理的研究、算法的收敛性分析以及算法的复杂性分析。针对人工免疫算法进行数学理论分析，先要研究和确定人工免疫算法的一般数学框架，提出一种通用的算法范式，然后对其性能进行深入的理论分析，这包括算法的参数分析、收敛性分析、稳定性分析等方面。更重要的是挖掘出人工免疫算法众多优良特性的本质和理论基础，为进一步提高算法信息处理能力提供理论依据和支持。
　　3）各种计算智能方法的融合
　　各种计算智能方法的相互融合是计算智能技术发展的一个重要方向，毕竟不同的方法具有自己的优点和优势，也存在自身的各种不足和缺点。计算智能方法的相互融合旨在融合不同技术和方法的优点，提出更为有效的解决问题的方法。如何进行有效的融合是问题的关键也是核心，这是一个富有前途的方向，但同时也存在不少难题，因为不同方法之间本质上是互不相同的。当前所提出的基于免疫原理的混合方法的设计思想是，针对特定的实际问题抽取不同的方法，将它们有目的地融合在一起，各取所长，进行问题的求解。例如，当前将人工免疫系统与模糊系统相结合，可以显著改善模糊系统的功能；优化模糊神经网络的拓扑结构和参数等。另外，将人工免疫系统模糊化，也可改善人工免疫系统对模糊和不确定性问题的求解能力。
　　……