遺伝的アルゴリズムと従来のアルゴリズムの違いは何ですか

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Anonim

NS 主な違い 遺伝的アルゴリズムと従来のアルゴリズムの違いは 遺伝的アルゴリズムは、最適化問題を解決するための遺伝学と自然淘汰の原理に基づくアルゴリズムの一種ですが、従来のアルゴリズムは、特定の問題を解決するために従うべき段階的な手順です。

手順は有限の命令シーケンスであり、各命令は有限の時間で実行できます。アルゴリズムは、問題を解決するための段階的な手順です。すべてのタスクを解決するためのアルゴリズムがあります。アルゴリズムは、複雑な問題を解決するときに特に役立ちます。一般的なアルゴリズムは、従来のアルゴリズムとも呼ばれます。遺伝的アルゴリズムは、主に人工知能などの分野で使用される特殊なタイプのアルゴリズムです。

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遺伝的アルゴリズムとは

遺伝的アルゴリズムとは、遺伝学と自然淘汰に基づくアルゴリズムの一種を指します。それは、環境で発生する変化に適応でき、生き残ることができる種のプロセスに似ています。言い換えれば、それは生物学的進化に基づいています。

さらに、このアルゴリズムは、個々のソリューションの母集団を継続的に変更します。すべてのステップで、現在の人口からランダムに親として個人を選択し、次世代の子供を作成します。世代から世代へと移行することは、最適なソリューションを見つけるのに役立ちます。

遺伝的アルゴリズムは、主に各ステップで3種類のルールを使用して、現在の母集団を使用して次世代を作成します。

選択規則 –次世代の人口に貢献する個人(親)を選択します。

クロスオーバールール – 2人の親を結合して、次世代の子を生成します。

突然変異のルール –個々の親に変更を適用して、子を作成します。

遺伝的アルゴリズムは、問題の最適解またはほぼ最適解を見つけるのに役立ちます。特定の問題を解決するために必要な通常の時間を回避します。さらに、それは主に研究や機械学習などの分野で最適化問題を解決するために使用されます。

従来のアルゴリズムとは

従来のアルゴリズムとは、問題を解決するために使用する一般的なアルゴリズムを指します。これは、特定の問題を解決するための系統的な手順です。問題を解決するためのいくつかのアルゴリズムがあります。したがって、それぞれを分析し、問題を解決するための最適なアルゴリズムを選択するために必要な時間、スペースなどを見つけることが重要です。

従来のアルゴリズムは明確でなければなりません。 0個以上の明確に定義された入力と1つ以上の明確に定義された出力が必要です。また、利用可能なリソースを使用してソリューションを見つけることができる必要があります。さらに、有限のステップ数の後にタスクを完了する必要があります。

以下は、いくつかの一般的な従来のアルゴリズムです。

検索 –これらのアルゴリズムは、データ構造内の特定のアイテムを検索するのに役立ちます。 (線形検索、二分検索)

選別 –これらのアルゴリズムは、要素のセットを特定の順序で並べ替えるのに役立ちます。 (バブルソート、選択ソート、挿入ソート)

分割統治 –それは、元の問題の解決策を見つけるために、大きな問題を小さなサブ問題に分割し、サブ問題を解決することを指します。

遺伝的アルゴリズムと従来のアルゴリズムの違い

意味

遺伝的アルゴリズムは、遺伝学と自然淘汰に基づく制約付きと制約なしの両方の最適化問題を解決するためのアルゴリズムですが、従来のアルゴリズムは、問題の解決方法を定義する明確な仕様です。したがって、これが遺伝的アルゴリズムと従来のアルゴリズムの主な違いです。

使用法

各アルゴリズムの特定の使用法は、遺伝的アルゴリズムと従来のアルゴリズムの重要な違いです。あれは;遺伝的アルゴリズムは困難な問題の最適な解決策を見つけるのに役立ちますが、従来のアルゴリズムは問題を解決するための段階的な系統的な手順を提供します。

複雑

遺伝的アルゴリズムと従来のアルゴリズムのもう1つの違いは、遺伝的アルゴリズムが従来のアルゴリズムよりも高度であることです。

アプリケーション

遺伝的アルゴリズムは、研究、機械学習、人工知能などの分野で使用されています。従来のアルゴリズムは、プログラミング、数学などの分野で使用されています。したがって、これは遺伝的アルゴリズムと従来のアルゴリズムの重要な違いでもあります。

結論

従来のアルゴリズムに加えて、遺伝的アルゴリズムと呼ばれる特別なタイプのアルゴリズムがあります。遺伝的アルゴリズムと従来のアルゴリズムの主な違いは、遺伝的アルゴリズムは、最適化の問題を解決するための遺伝学と自然選択の原理に基づくアルゴリズムの一種であるのに対し、従来のアルゴリズムは、与えられた問題。検索、並べ替えアルゴリズムなどは従来のアルゴリズムですが、遺伝的アルゴリズムはより複雑で、人工知能や研究などの分野で使用されています。

リファレンス:

1.「Webサイトを選択してください。」遺伝的アルゴリズムとは何ですか? – MATLABとSimulink、ここから入手可能2。 "アルゴリズム。"ウィキペディア、ウィキメディア財団、2019年3月18日、こちらから入手できます。

画像提供:

1. Somepicsによる「Euclidフローチャート」– Commons Wikimediaによる自作(CC BY-SA 4.0)

遺伝的アルゴリズムと従来のアルゴリズムの違いは何ですか