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Intelligent optimization

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广东广州
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作者李长河

出版社中国地质大学出版社有限责任公司

ISBN9787562552307

出版时间2021-09

装帧平装

开本16开

定价58元

货号11599045

上书时间2024-01-09

哲仁书店
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商品描述
目录
Part I The Basics 1 1 Introduction???????????????????????????????????????????????????????????????? (3) 1.1 Optimization and Machine Learning ???????????????????????????????????????? (3) 1.2 Optimization Problems ??????????????????????????????????????????????????? (5) 1.2.1 Mathematical Formulation ????????????????????????????????????????????? (5) 1.2.2 Continuous Optimization versus Discrete Optimization ????????????????????? (6) 1.3 Optimization Algorithms?????????????????????????????????????????????????? (7) 1.3.1 Deterministic Algorithms and Probabilistic Algorithms ????????????????????? (8) 1.3.2 Intelligent Optimization Techniques ????????????????????????????????????? (9) 2 Fundamentals ????????????????????????????????????????????????????????????? (11) 2.1 Fitness Landscapes??????????????????????????????????????????????????????? (11) 2.1.1 Solution Space??????????????????????????????????????????????????????? (12) 2.1.2 Objective Space?????????????????????????????????????????????????????? (13) 2.1.3 Neighbourhood ?????????????????????????????????????????????????????? (13) 2.1.4 Global Optimum ????????????????????????????????????????????????????? (14) 2.1.5 Local Optimum ?????????????????????????????????????????????????????? (14) 2.2 Properties of Fitness Landscape ???????????????????????????????????????????? (15) 2.2.1 Modality???????????????????????????????????????????????????????????? (16) 2.2.2 Ruggedness ????????????????????????????????????????????????????????? (16) 2.2.3 Deceptiveness ??????????????????????????????????????????????????????? (18) 2.2.4 Neutrality ??????????????????????????????????????????????????????????? (19) 2.2.5 Separability ????????????????????????????????????????????????????????? (21) 2.2.6 Scalability ?????????????????????????????????????????????????????????? (21) 2.2.7 Domino convergence ????????????????????????????????????????????????? (22) 2.2.8 Property Control ????????????????????????????????????????????????????? (22) 2.3 Computational Complexity ???????????????????????????????????????????????? (23) 2.3.1 Complexity Measures????????????????????????????????????????????????? (23) 2.3.2 P Versus NP Problem ????????????????????????????????????????????????? (25) 3 Canonical Optimization Algorithms ?????????????????????????????????????????? (27) 3.1 Numerical Optimization Algorithms ???????????????????????????????????????? (27) 3.1.1 Line Search ????????????????????????????????????????????????????????? (27) 3.1.2 Steepest Descent Method ?????????????????????????????????????????????? (30) 3.1.3 Newton Method?????????????????????????????????????????????????????? (32) 3.1.4 Conjugate Gradient Method???????????????????????????????????????????? (34) 3.2 State Space Search ??????????????????????????????????????????????????????? (37) 3.2.1 State Space?????????????????????????????????????????????????????????? (39) 3.2.2 Uninformed Search ??????????????????????????????????????????????????? (41) 3.2.3 Informed Search ????????????????????????????????????????????????????? (45) 3.3 Single-solution-based Random Search ?????????????????????????????????????? (51) 3.3.1 Hill Climbing???????????????????????????????????????????????????????? (52) 3.3.2 Simulated Annealing?????????????????????????????????????????????????? (53) 3.3.3 Iterated Local Search ????????????????????????????????????????????????? (54) 3.3.4 Variable Neighborhood Search ????????????????????????????????????????? (55) 4 Basics of Evolutionary Computation Algorithms ??????????????????????????????? (57) 4.1 Introduction????????????????????????????????????????????????????????????? (57) 4.1.1 Biological Evolution?????????????????????????????????????????????????? (57) 4.1.2 Origin of Evolutionary Algorithms ?????????????????????????????????????? (59) 4.1.3 Basic Evolutionary Processes ?????????????????????????????????????????? (60) 4.1.4 Developments ??????????????????????????????????????????????????????? (62) 4.1.5 Related Resources???????????????????????????????????????????????????? (64) 4.2 Solution Representation??????????????????????????????????????????????????? (64) 4.2.1 Binary Representation ???????????????????????????????????????????????? (65) 4.2.2 Integer Representation ???????????????????????????????????????????????? (66) 4.2.3 Real-valued Representation ???????????????????????????????????????????? (67) 4.2.4 Tree Representation ?????????????????????????????????????????????????? (67) 4.2.5 The Effect of Representation ??????????????????????????????????????????? (68) 4.3 Selection ??????????????????????????????????????????????????????????????? (69) 4.3.1 Parents Selection ????????????????????????????????????????????????????? (70) 4.3.2 Survivor Selection???????????????????????????????????????????????????? (74) 4.3.3 Age-based Replacement??????????????????????????????????????????????? (74) 4.3.4 Fitness-based Replacement ???????????????????????????????????????????? (75) 4.3.5 Selection Pressure ???????????????????????????????????????????????????? (75) 4.4 Reproduction???????????????????????????????????????????????????????????? (76) 4.4.1 Mutation???????????????????????????????????????????????????????????? (76) 4.4.2 Recombination ?????????????????????????????????????????????????????? (79) 5 Popular Evolutionary Computation Algorithms ???????????????????????????????? (85) 5.1 Genetic Algorithms ?????????????????????????????????????????????????????? (85) 5.1.1 Basic Principle and Framework ????????????????????????????????????????? (86) 5.1.2 Applications of Genetic Algorithms ????????????????????????????????????? (87) 5.2 Evolutionary Programming ???????????????????????????????????????????????? (87) 5.2.1 The Emerging of Evolutionary Programming ????????????????????????????? (87) 5.2.2 The Classical Evolutionary Programming ???????????????????????????????? (88) 5.2.3 Framework and Parameter Settings?????????????????????????????????????? (90) 5.2.4 Recent Advances in Evolutionary Programming ??????????????????????????? (91) 5.3 Genetic Programming ???????????????????????????????????????????????????? (93) 5.3.1 Introduction ????????????????????????????????????????????????????????? (93) 5.3.2 Genotype-phenotype Mapping?????????????????????????????????????????? (95) 5.3.3 Other Genome Structures?????????????????????????????????????????????? (97) 5.3.4 Open Issues ????????????????????????????????????????????????????????? (99) 5.4 Particle Swarm Optimization ?????????????????????????????????????????????? (101) 5.4.1 The Arising of Particle Swarm Optimization ?????????????????????????????? (101) 5.4.2 Original Particle Swarm Optimization ??????????????????????????????????? (102) 5.4.3 Standard Particle Swarm Optimization ??????????????????????????????????? (104) 5.4.4 Recent Advances in Particle Swarm Optimization ????????????????????????? (106) 5.5 Differential Evolution ???????????????????????????????????????????????????? (107) 5.5.1 Introduction of Differential Evolution???????????????????????????????????? (108) 5.5.2 Framework and Parameter Settings?????????????????????????????????????? (110) 5.5.3 Some Advances in Differential Evolution ???????????????????????????????? (111) 5.6 Evolution Strategy ??????????????????????????????????????????????????????? (114) 5.6.1 Basic Evolution Strategy Paradigm?????????????????????????????????????? (114) 5.6.2 Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy ????????????????????????? (116) 5.7 Estimation of Distribution Algorithm???????????????????????????????????????? (120) 5.7.1 Standard Procedures ?????????????????????????????????????????????????? (121) 5.7.2 Discrete Versions????????????????????????????????????????????????????? (123) 5.7.3 Continuous Versions?????????????????????????????????????????????????? (125) 5.8 Ant Colony Optimization?????????????????????????????????????????????????? (126) 5.8.1 Biological Inspiration ????????????????????????????????????????????????? (127) 5.8.2 ACO framework ????????????????????????????????????????????????????? (127) 5.8.3 ACO Variants ??????????????????????????????????????????????????????? (129) 5.8.4 Recent Advances????????????????????????????????????????????????????? (131) 6 Parameter Control and Policy Control???????????????????????????????????????? (133) 6.1 Parameter Control???????????????????????????????????????????????????????? (133) 6.1.1 Unary Parameter Control ?????????????????????????????????????????????? (134) 6.1.2 Multi-parameter Control??????????????????????????????????????????????? (136) 6.1.3 Discussions ????????????????????????????????????????????????????????? (138) 6.2 Policy Control??????????????????????????????????????????????????????????? (138) 6.2.1 Operator Selection Control????????????????????????????????????????????? (139) 6.2.2 Hyper-heuristics ????????????????????????????????????????????????????? (141) 6.2.3 Discussions ????????????????????????????????????????????????????????? (141) 7 Exploitation versus Exploration ?????????????????????????????????????????????? (143) 7.1 Introduction????????????????????????????????????????????????????????????? (143) 7.2 Exploitation and Exploration Methods??????????????????????????????????????? (144) 7.2.1 Iterative Methods ???????????????????????????????????????????????????? (144) 7.2.2 Single-solution Meta-heuristics????????????????????????????????????????? (145) 7.2.3 Population-based Meta-heuristics ??????????????????????????????????????? (146) 7.3 Enhancing Exploration and Exploitation ????????????????????????????????????? (147) 7.3.1 Exploration Enhancement Methods?????????????????????????????????????? (147) 7.3.2 Exploitation Enhancement Methods ????????????????????????????????????? (149) 7.4 Balancing Exploration and Exploitation?????????????????????????????????????? (149) 7.4.1 Explicit Differentiation Methods???????????????????????????????????????? (150) 7.4.2 Population Diversity-driven Methods ???????????????????????????????????? (150) 7.4.3 Non-overlapping Multi-pop

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