計算智能綜述

1、LOGO徐永峰PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 試卷下載： 教案下載： 計算智能的提出計算智能的提出美國學者J.C.Bezdek 1992年在（Approximate Reasoning）學報上首次闡述了“計算智能”（Computational Intelligence，CI）的定義：計算智能是依據(jù)工作者所提供的數(shù)值化數(shù)據(jù)來進行計算處理的。1994年6月底到7月初，IEEE神經(jīng)網(wǎng)絡委員會召開了IEEE首次國際計算智能大會。這次會議首

2、次將計算、人工神經(jīng)網(wǎng)絡和模擬系統(tǒng)這三個領域合并在一起，形成了“計算智能”這個統(tǒng)一的技術(shù)范疇。什么是計算智能？什么是計算智能？p計算智能（Computational Intelligence，CI）n定義l借鑒仿生學思想，基于生物體系的生物進化、細胞網(wǎng)絡的機制，用數(shù)學語言抽象描述的計算方法，用以模仿生物體系和人類的智能機制。lJ.C.Bezdek：一個系統(tǒng)是計算智能的，當它僅處理低層次的數(shù)據(jù)信息，具有模式識別原件，沒有使用AI意義上的知識。n軟計算與硬計算l軟計算：人工神經(jīng)網(wǎng)絡、進化計算、模糊集理論非精確算法，即便是對象模型和邊界條件不夠精確和完整也能夠得出合理的解，CI本質(zhì)上講屬于軟計算。l硬

3、計算：精確、嚴格的計算，要求系統(tǒng)的精確模型參數(shù)和嚴格的邊界條件。計算智能的特點計算智能的特點p計算智能（Computational Intelligence，CI）n重要特征l適應性運算能力l計算的容錯能力l人腦的計算速度l與人腦一樣決策和思維的正確率n重要特征（共識）lCI與與AI不同，不同，CI主要依賴的是生產(chǎn)者提供的主要依賴的是生產(chǎn)者提供的數(shù)字材料數(shù)字材料，而不，而不是依賴于知識，主要借助于是依賴于知識，主要借助于數(shù)字計算方法數(shù)字計算方法uCI的內(nèi)容本身具有明顯的的內(nèi)容本身具有明顯的數(shù)值計算信息處理數(shù)值計算信息處理特征特征uCI強調(diào)用強調(diào)用“計算計算”的方法來研究和處理的方法來研究和處理

4、智能問題智能問題lCI概念的積極意義在于促進了基于概念的積極意義在于促進了基于計算計算的或基于計算和基于的或基于計算和基于符號物理相結(jié)合的各種智能理論、模型、方法的綜合符號物理相結(jié)合的各種智能理論、模型、方法的綜合集成集成，解決更復雜問題解決更復雜問題計算智能的特點計算智能的特點p計算智能（Computational Intelligence，CI）n從硬件上看l計算神經(jīng)網(wǎng)絡是低層次的計算神經(jīng)網(wǎng)絡是低層次的l人工神經(jīng)網(wǎng)絡是中等層次的，人工神經(jīng)網(wǎng)絡是中等層次的，=由計算神經(jīng)網(wǎng)絡由計算神經(jīng)網(wǎng)絡+知識知識l生物神經(jīng)網(wǎng)絡是高層次的，就是人腦生物神經(jīng)網(wǎng)絡是高層次的，就是人腦n從軟件上看l計算智能是低層次

5、的算法，計算地推理計算智能是低層次的算法，計算地推理l人工智能是中等層次的模型，人工智能是中等層次的模型，=計算智能計算智能+知識知識l生物智能是高層次的，是人腦中的思維生物智能是高層次的，是人腦中的思維PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 試卷下載： 教案下載： 計算智能（計算智能（Computational Intelligence）智能的三個層次生物智能生物智能生物智能（Biological Intelligence, BI）,由

6、人的物理化學過程所反映出來的，人腦是有機物，它是生物智能的物質(zhì)基礎。人工智能（Aritificial Intelligence, AI）,非生物的、人造的，其基礎是符號系統(tǒng)及其處理，并且來源于人的知識和有關數(shù)據(jù)。人工智能人工智能計算智能（Computational Intelligence, CI）,由計算機通過數(shù)學計算來實現(xiàn)，它的來源是數(shù)值計算以及傳感器所得到的數(shù)據(jù)計算智能計算智能計算智能（計算智能（Computational Intelligence）p計算智能（Computational Intelligence，CI）n三層次智能關系從復雜性來看：BIAICI;從所屬關系來看：AI是C

7、I到BI的過渡，因為AI中除計算算法之外，還包括符號表示及數(shù)值信息處理。模糊集合和模糊邏輯是CI到AI的過渡。模糊集表示和模糊集表示和模糊邏輯技術(shù)模糊邏輯技術(shù)計算智能（計算智能（Computational Intelligence）p計算智能（Computational Intelligence，CI）n三層次智能關系三層次智能關系另一種觀點另一種觀點lAI和和CI是不同的范疇，雖然它們之間有部分重合，是不同的范疇，雖然它們之間有部分重合，但但CI是一個全新的學科領域是一個全新的學科領域l無論是生物智能還是機器智能，無論是生物智能還是機器智能，CI都是最核心部分，都是最核心部分，而而AI是外層

8、是外層nCI的根本性質(zhì)的根本性質(zhì)l對象特征：對象特征：非線性非線性和和不確定性不確定性的問題的問題l基石：基石：人工神經(jīng)網(wǎng)絡人工神經(jīng)網(wǎng)絡l實現(xiàn)途徑：實現(xiàn)途徑：數(shù)值計算數(shù)值計算計算智能（計算智能（Computational Intelligence）p計算智能的研究方法n基礎：模型、算法、實驗基礎：模型、算法、實驗n模型模型l符號系統(tǒng)及其上的操作，是三元組符號系統(tǒng)及其上的操作，是三元組(數(shù)據(jù)集，操作，數(shù)據(jù)集，操作，規(guī)則規(guī)則)lCI研究對象是具有以下特征的數(shù)學模型研究對象是具有以下特征的數(shù)學模型符合模型的嚴格定義而又非常具體符合模型的嚴格定義而又非常具體兼有生物學背景知識兼有生物學背景知識n描述某

9、一智能行為描述某一智能行為計算智能（計算智能（Computational Intelligence）p計算智能的研究方法n算法算法l以計算理論、計算技術(shù)和計算工具研究對象模型的以計算理論、計算技術(shù)和計算工具研究對象模型的核心核心CI研究對象是具有以下特征的數(shù)學模型研究對象是具有以下特征的數(shù)學模型l特征：具有計算功能的算法，一般應具有數(shù)值構(gòu)造特征：具有計算功能的算法，一般應具有數(shù)值構(gòu)造性、迭代性、收斂性、穩(wěn)定性和實效性性、迭代性、收斂性、穩(wěn)定性和實效性數(shù)值構(gòu)造性：解是由數(shù)值量構(gòu)造的數(shù)值構(gòu)造性：解是由數(shù)值量構(gòu)造的迭代性：計算公式上表現(xiàn)為遞推，理論上表現(xiàn)為動力學迭代性：計算公式上表現(xiàn)為遞推，理論上表

10、現(xiàn)為動力學性質(zhì)，算法實現(xiàn)上表現(xiàn)為循環(huán)性質(zhì)，算法實現(xiàn)上表現(xiàn)為循環(huán)收斂性：算法結(jié)束于穩(wěn)定的結(jié)果上（收斂性：算法結(jié)束于穩(wěn)定的結(jié)果上（能夠找到解能夠找到解）穩(wěn)定性：初始誤差在迭代過程中可以得到控制穩(wěn)定性：初始誤差在迭代過程中可以得到控制實效性：在有限的存儲空間和有效的運算時間內(nèi)得到有實效性：在有限的存儲空間和有效的運算時間內(nèi)得到有意義的計算結(jié)論意義的計算結(jié)論計算智能（計算智能（Computational Intelligence）p計算智能的研究方法n實驗實驗l對算法的有效性、實效性以及效果性能評價，在許對算法的有效性、實效性以及效果性能評價，在許多情況下是借助于實驗來進行的，甚至難以用理論多情況下是

11、借助于實驗來進行的，甚至難以用理論分析來替代的分析來替代的l程序設計是實驗環(huán)境建設的核心問題程序設計是實驗環(huán)境建設的核心問題l程序設計的依據(jù)是算法程序設計的依據(jù)是算法數(shù)學算法：面向問題，數(shù)據(jù)在于表示數(shù)學算法：面向問題，數(shù)據(jù)在于表示程序算法：面向計算機，數(shù)據(jù)在于存儲程序算法：面向計算機，數(shù)據(jù)在于存儲經(jīng)過數(shù)據(jù)存儲邏輯結(jié)構(gòu)的選擇，由數(shù)學算法得到程序算經(jīng)過數(shù)據(jù)存儲邏輯結(jié)構(gòu)的選擇，由數(shù)學算法得到程序算法法計算智能（計算智能（Computational Intelligence）p計算智能所包含的領域n人工神經(jīng)網(wǎng)絡（Artificial Neural Network，ANN） 人工神經(jīng)網(wǎng)絡是指模擬人腦神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，運用大量的處理部件，由人工方式構(gòu)造的網(wǎng)絡系統(tǒng)。n進化計算（Evolution Computing，EC） 進化計算是采用簡單的編碼技術(shù)來表示各種復雜的結(jié)構(gòu)，并通過簡單的遺傳操作和優(yōu)勝劣汰的自然選擇來指導學習和確定搜索的方向。主要包括三個分支：遺傳算法、進化規(guī)劃、進化策略。 計算智能（計算智能（Computational Intelligence）p計算智能所包含的領域n模糊系統(tǒng)（Fuzzy System，F(xiàn)S） 模糊計算通過對人類處理模糊現(xiàn)象的認知能力的認識，用模糊集合和模糊邏輯去模擬人類的智能行為。它是一種精確處