Java遗传算法编程

Java遗传算法编程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:人民邮电出版社
作者:Lee Jacobson
出品人:
页数:199
译者:王海鹏
出版时间:2016-12-6
价格:49元
装帧:平装
isbn号码:9787115437310
丛书系列:
图书标签:
  • 算法
  • 遗传算法
  • 计算科学
  • Java
  • 遗传算法
  • 编程
  • 人工智能
  • 算法设计
  • 机器学习
  • 软件开发
  • 算法编程
  • 计算机科学
  • 编程语言
想要找书就要到 小哈图书下载中心
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

本书简单、直接地介绍了遗传算法,并且针对所讨论的示例问题,给出了Java代码的算法实现。全书共分灾6章。第1章简单介绍了人工智能和生物进化的知识背景,这也是遗传算法的历史知识背景。第2章给出了一个基本遗传算法的实现;第4章和第5章,分别针对机器人控制器、旅行商问题、排课问题展开分析和讨论,并给出了算法实现。在这些章的末尾,还给出了一些练习供读者深入学习和实践。第6章专门讨论了各种算法的优化问题。

本书适合机器学习爱好者阅读,尤其适合对遗传算法的理论和实现感兴趣的读者阅读参考。

《探索高效算法的奥秘:智能优化技术概览》 在当今数据驱动的世界中,如何从海量信息中挖掘出最优解,是诸多领域面临的共同挑战。从复杂的工程设计到金融市场的预测,从生物信息学的分析到人工智能的训练,高效的优化算法扮演着至关重要的角色。本书将带领读者深入了解一系列强大的智能优化技术,揭示它们如何模拟自然界的神奇力量,解决现实世界中棘手的难题。 本书并非专注于某一特定算法的实现细节,而是致力于构建一个宏观的视角,帮助读者理解不同智能优化方法的原理、适用场景以及它们之间的联系与区别。我们将从生物进化中汲取灵感,探讨群体智能的魅力,并展望机器学习与优化算法的深度融合。 第一部分:自然启发的智能优化 我们将首先聚焦于那些从自然现象中获得灵感的优化算法。 进化计算:这是智能优化领域中一个极其重要的分支。我们将从最基础的遗传算法(Genetic Algorithm, GA)的演化思想入手,详细阐述其核心组成部分:个体表示(染色体编码)、适应度函数(评估个体优劣的标准)、选择(优胜劣汰)、交叉(基因重组)和变异(随机引入新基因)。本书将着重于理解遗传算法的宏观框架,探讨不同的编码方式(如二进制编码、实数编码、排列编码)对算法性能的影响,以及如何设计有效的选择策略(如轮盘赌选择、锦标赛选择、精英选择)来加速收敛。我们还将深入分析交叉和变异算子在维持种群多样性和探索解空间中的作用,并介绍一些常见的遗传算法变种,如差分进化算法(Differential Evolution, DE),它以其简单的数学表达和高效的搜索能力而闻名,尤其在连续变量优化问题上表现出色。 群体智能:除了进化思想,自然界中其他形式的群体协作也为我们提供了宝贵的优化思路。我们将详细介绍粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO)。PSO模拟了鸟群觅食或鱼群游动的行为,通过粒子之间信息共享和自身经验的积累,协同地在搜索空间中移动,寻找最优解。本书将细致讲解PSO的数学模型,包括粒子速度和位置的更新规则,以及惯性权重、认知系数和社会系数等关键参数对算法性能的影响。我们将探讨不同PSO变种,例如包含局部最优和全局最优的拓扑结构,以及如何通过引入混沌或噪声来增强PSO的全局搜索能力。 蚁群优化:从蚂蚁在寻找食物过程中留下的信息素轨迹中,我们学习到了蚁群优化算法(Ant Colony Optimization, ACO)的灵感。ACO适用于解决离散优化问题,特别是那些具有路径选择特性的问题,如旅行商问题(Traveling Salesperson Problem, TSP)。本书将深入剖析ACO的工作原理,包括信息素的生成、更新机制,以及蚂蚁在构建解时的概率转移规则。我们将讨论如何设计信息素衰减因子和信息素挥发性来平衡搜索的稳定性和探索性,并介绍ACO在图论问题、资源分配等领域的应用。 第二部分:启发式搜索与元启发式算法 在理解了自然启发的算法后,我们将转向更广泛的启发式搜索方法,以及用于指导这些方法的元启发式框架。 模拟退火:模拟退火算法(Simulated Annealing, SA)是一种源于固体退火物理过程的随机搜索算法。它通过模拟金属在加热和缓慢冷却过程中达到稳定状态的原理,来避免陷入局部最优解。本书将详细阐述模拟退火算法的核心思想,包括温度参数的设置、接受准则(Metropolis准则)以及降温调度策略。我们将讨论如何设计有效的退火进程,以平衡搜索的效率和鲁棒性。 禁忌搜索:禁忌搜索(Tabu Search, TS)是一种基于记忆的局部搜索算法。它通过维护一个“禁忌表”来记录近期访问过的解或移动,从而避免算法在搜索过程中反复陷入已探索过的区域。本书将深入研究禁忌搜索的机制,包括禁忌对象的选择、禁忌长度的设定以及禁忌表的操作。我们将探讨禁忌搜索如何通过“越界”和“吸引”等策略来跳出局部最优,并分析其在组合优化问题中的应用。 其他元启发式方法:除了上述几种经典方法,我们还将简要介绍其他一些重要的元启发式算法,例如截断并行模拟退火、改进的爬山法以及变量邻域搜索等。这些方法虽然各有侧重,但都体现了通过智能的搜索策略来指导底层优化过程的共同思想。 第三部分:智能优化在现代科技中的应用与融合 最后,我们将目光投向智能优化技术在当代科技前沿的应用,以及它们与其他新兴领域的交叉。 机器学习中的优化:许多机器学习算法的训练过程本质上就是一个优化问题。我们将探讨梯度下降(Gradient Descent)及其各种变种(如随机梯度下降SGD、Adam、RMSprop)如何在深度学习模型训练中发挥关键作用。理解这些优化算法的梯度更新机制,对于构建高性能的神经网络至关重要。 组合优化问题:我们将深入探讨智能优化算法在解决各种复杂组合优化问题中的实际应用,例如调度问题(如生产调度、任务调度)、资源分配问题(如网络带宽分配、电力调度)、路径规划问题(如物流配送、机器人路径规划)以及图着色问题等。通过具体案例分析,展示如何将实际问题转化为数学模型,并选择合适的智能优化算法进行求解。 多目标优化:现实世界中的许多问题往往包含多个相互冲突的目标,例如在产品设计中,我们可能希望降低成本,同时提高性能。本书将介绍多目标优化(Multi-objective Optimization)的基本概念,以及如何利用Pareto最优前沿的概念来寻找一组权衡最优的解。我们将探讨如何在遗传算法等进化计算框架中实现多目标优化,例如NSGA-II(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II)等算法。 混合智能系统:我们还将探讨将不同的智能优化算法进行组合,形成混合智能系统(Hybrid Intelligent Systems)的可能性。例如,可以将遗传算法与局部搜索算法相结合,利用遗传算法进行全局粗糙搜索,再用局部搜索算法进行精细优化,从而获得更好的解。 本书的目的是为读者提供一个全面而深入的智能优化技术知识体系。我们鼓励读者在理解基本原理的基础上,根据具体问题的特点,灵活运用和改进这些算法,以解决更广泛、更复杂的优化挑战。通过对这些智能优化方法的学习,读者将能够更好地理解和设计高效的算法,从而在各自的领域取得更大的突破。

作者简介

Lee Jacobson来自英国布里斯托尔,是一名专业的自由职业软件开发者。在大学期间学习了遗传算法和其他优化技术后,他对这个主题产生了强烈的兴趣。

Burak Kanber是土生土长的纽约人,他拥有机械工程的学士学位和硕士学位,专注于控制系统、机器人技术、汽车工程和混合动力汽车系统工程。但是,软件一直是他终身的爱好,贯穿着Burak整个生命。

目录信息

第1章 简介 1
1.1 什么是人工智能 2
1.2 生物学类比 3
1.3 进化计算的历史 4
1.4 进化计算的优势 5
1.5 生物进化 7
生物进化的一个实例 8
1.6 基本术语 10
术语 10
1.7 搜索空间 11
1.7.1 适应度景观 12
1.7.2 局部最优 14
1.8 参数 17
1.8.1 变异率 17
1.8.2 种群规模 18
1.8.3 交叉率 19
1.9 基因表示 19
1.10 终止 20
1.11 搜索过程 20
1.12 参考文献 22
第2章 实现一个基本遗传算法 23
2.1 实现之前 23
2.2 基本遗传算法的伪代码 24
2.3 关于本书的代码示例 25
2.4 基本实现 26
2.4.1 问题 27
2.4.2 参数 27
2.4.3 初始化 29
2.4.4 评估 35
2.4.5 终止检查 38
2.4.6 交叉 41
2.5 轮盘赌选择 41
2.6 交叉方法 42
2.7 交叉伪代码 43
2.8 交叉实现 44
2.8.1 精英主义 48
2.8.2 变异 50
2.8.3 执行 53
2.9 小结 55
2.10 练习 56
第3章 机器人控制器 57
3.1 简介 57
3.2 问题 58
3.3 实现 59
3.3.1 开始之前 59
3.3.2 编码 60
3.3.3 初始化 64
3.3.4 评估 73
3.3.5 终止检查 87
3.3.6 选择方法和交叉 91
3.4 锦标赛选择 91
3.5 单点交叉 93
执行 99
3.6 小结 101
3.7 练习 102
第4章 旅行商 103
4.1 简介 103
4.2 问题 105
4.3 实现 106
4.3.1 开始之前 106
4.3.2 编码 106
4.3.3 初始化 107
4.3.4 评估 111
4.3.5 终止检查 117
4.3.6 交叉 118
4.3.7 变异 124
4.3.8 执行 126
4.4 小结 131
4.5 练习 132
第5章 排课 134
5.1 简介 134
5.2 问题 135
5.3 实现 136
5.3.1 开始之前 137
5.3.2 编码 137
5.3.3 初始化 138
5.3.4 执行类 158
5.3.5 评估 167
5.3.6 终止 169
5.3.7 变异 172
5.3.8 执行 174
5.4 分析和改进 179
5.5 小结 182
5.6 练习 182
第6章 优化 183
6.1 自适应遗传算法 183
6.1.1 实现 184
6.1.2 练习 188
6.2 多次启发 188
6.2.1 实现 189
6.2.2 练习 190
6.3 性能改进 191
6.3.1 适应度函数设计 191
6.3.2 并行处理 191
6.3.3 适应度值散列 193
6.3.4 编码 197
6.3.5 变异和交叉方法 197
6.4 小结 198
· · · · · · (收起)

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

作为一个对人工智能和计算科学交叉领域充满热情的研究者,《Java遗传算法编程》这本书,尽管我还没有深入了解其具体内容,但我对其潜在价值充满了期待。我推测,这本书很可能不仅仅是介绍遗传算法的Java实现,更会探讨如何将遗传算法与其他先进技术相结合,以应对更具挑战性的研究课题。例如,如何利用遗传算法与深度学习结合,进行更高效的模型参数优化?如何将遗传算法应用于复杂系统的建模与仿真,探索其 emergent behavior?我希望能从书中了解到一些前沿的研究方向和案例分析,从而激发我的研究灵感。我期待书中能够包含一些关于遗传算法在特定领域(如生物信息学、金融建模、机器人控制等)的深度应用探讨,以及一些尚未被广泛应用的创新思路。一本能够拓宽我的视野,并提供研究启发的书籍,将是我学术道路上宝贵的财富。

评分

作为一个在编程领域摸爬滚打多年的老兵,我始终相信,理论知识的扎实是构建强大应用基石的关键。《Java遗传算法编程》这本书,虽然我对其具体内容尚未触及,但仅凭书名,我就能预见到它将是一本深度剖析遗传算法理论的力作。我推测,书中不会仅仅停留在“怎么用”的层面,而是会深入挖掘“为什么这么用”的原理。例如,关于适应度函数的数学建模,如何公正地衡量解的优劣?关于交叉和变异的概率设计,如何平衡全局搜索与局部搜索的能力?这些都是遗传算法能否成功的关键,也是常常令人困惑的地方。我期待书中能通过严谨的数学推导和逻辑分析,将这些抽象的概念变得清晰易懂。我希望能从书中了解到不同遗传算法变种的优缺点,以及它们适用的场景。如果书中还能包含一些算法的理论性能分析,例如收敛速度、最优解的保证等,那就更完美了。我相信,一本能够系统性地梳理理论细节的书,将极大地提升我对遗传算法的理解深度,并为我解决实际问题提供坚实的理论支撑。

评分

我一直对优化算法和智能计算领域充满好奇,而《Java遗传算法编程》这本书,尽管我还没有来得及深入研读,但单从书名就能感受到它所蕴含的巨大潜力。想象一下,通过模拟生物进化过程中的优胜劣汰,来解决那些传统算法束手无策的复杂问题,这本身就充满了迷人的魅力。我特别期待书中能够详细阐述遗传算法的核心原理,比如染色体编码、适应度函数的设计、选择、交叉和变异等关键算子是如何工作的。更重要的是,我希望这本书能提供清晰的Java代码实现,让我能够一步步地理解并亲手搭建属于自己的遗传算法框架。从最基础的“旅行商问题”到更复杂的工程优化、机器学习模型的训练,我设想着这本书能够为我打开一扇通往这些应用领域的大门。我憧憬着通过这本书的学习,不仅能掌握遗传算法的技术,更能培养一种“用计算模拟自然智慧”的思维方式,这对我未来的技术探索和创新设计将产生深远的影响。这本书的出现,无疑为我提供了一个极佳的学习路径。

评分

对于初学者来说,学习一门新的技术往往面临着“看不懂”和“不敢写”的困境。《Java遗传算法编程》这本书,我虽然还没有开始阅读,但从书名中我感受到了它极大的亲和力。我期待它能以一种循序渐进的方式,引领我逐步走进遗传算法的世界。我希望书中能够从最简单的例子入手,比如如何用遗传算法解决一个简单的函数优化问题,然后逐步过渡到更复杂的应用。我特别看重书中在代码实现方面的指导,能够提供清晰、易懂、可运行的Java代码示例,让我能够边学边练,亲手调试,真正地掌握每个算法步骤的实际操作。我希望书中能解释清楚每个代码片段的作用,以及它们与理论知识之间的联系。如果书中还能提供一些常见问题的解答和调试技巧,那将是对我这样初学者莫大的帮助。我相信,一本能够降低入门门槛,并且提供足够实践机会的书,将是我学习遗传算法过程中不可或缺的伙伴。

评分

对于我这样一位热衷于算法优化和性能调优的开发者来说,《Java遗传算法编程》这本书,尽管我还没有开始阅读,但它所传达的“用Java实现遗传算法”这一核心理念,就足以让我产生浓厚的兴趣。我预想,这本书将提供一套系统性的解决方案,帮助我理解如何在Java环境中,高效、灵活地构建和应用遗传算法。我希望书中能够详细介绍如何设计和实现一个通用的遗传算法框架,能够方便地插入不同的编码方式、选择策略、交叉算子和变异算子,从而应对各种不同的优化问题。我特别期待书中能够提供一些关于算法性能优化的技巧和最佳实践,比如如何通过并行计算加速遗传算法的执行,如何进行参数调优以获得更好的收敛速度和解的质量。我希望通过这本书的学习,能够掌握将遗传算法有效地集成到我的Java项目中,从而解决那些在传统算法面前束手无策的复杂工程问题,提升我开发和解决问题的能力。

评分

非常好的入门书,读完对遗传算法了解了很多。

评分

非常好的入门书,读完对遗传算法了解了很多。

评分

很良心的一本书

评分

很良心的一本书

评分

很良心的一本书

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有