الحوسبة التطورية

الحوسبة التطورية هي فرع من فروع الذكاء الاصطناعي الذي يركز على الخوارزميات التطورية والتقنيات ذات الصلة. إنها طريقة لحل المشكلات حيث يتم تطبيق الخوارزميات التي تحاكي الانتقاء الطبيعي وعلم الوراثة على مشكلة ما. تولد الخوارزميات العديد من الحلول المحتملة ثم تختار أفضلها، بناءً على معايير خاصة بالخوارزمية. من خلال البناء على نجاحات الحلول السابقة، يمكن للحوسبة التطورية تسريع عملية إيجاد الحل.

تعمل الحوسبة التطورية عن طريق محاكاة الانتقاء الطبيعي. يتم تقييم مجموعة من الحلول المحتملة لتحديد أي منها من المرجح أن يحل المشكلة المطروحة. تقوم الخوارزمية بعد ذلك بتكريم الحلول أو معاقبة الحلول لإبلاغ أي من مجموعة الحلول سيتم استخدامها في التكرار التالي. تتكرر هذه العملية حتى تتقارب الحلول على الحل الأمثل.

أحد الأمثلة على الحوسبة التطورية هو تحسين مسارات الطيران بواسطة شركات الطيران. يقوم مرسلو شركات الطيران بإنشاء الآلاف من مسارات الطيران المحتملة ثم يستخدمون الحوسبة التطورية لتحديد المسار الذي يتجنب الاضطرابات مع تقليل استخدام الوقود والتكلفة.

لقد وجدت الحوسبة التطورية تطبيقات في العديد من المجالات. وتشمل هذه تحديد الهوية البيومترية، ومعالجة الصور، والتشخيص الطبي، والتمويل، والأنظمة المدمجة، ورسومات الكمبيوتر، والروبوتات، وهندسة البرمجيات. علاوة على ذلك، يمكن استخدامه في تحليل مجموعات البيانات الكبيرة، وللتعرف على الأنماط، ولمهام التعلم الآلي عبر الإنترنت مثل التعلم المعزز والتعلم العميق.

التقنيات الأكثر شيوعًا المستخدمة في الحوسبة التطورية هي الخوارزميات الجينية والبرمجة التطورية واستراتيجيات التطور. كل تقنية لها تعريفها وخصائصها المميزة، ويتم استخدامها بطرق مختلفة اعتمادًا على المشكلة التي تحتاج إلى حل.

تعد الحوسبة التطورية مجالًا سريع التطور، ويجمع بين أساليب الذكاء الاصطناعي الكلاسيكية وهندسة البرمجيات الحديثة وتقنيات تحليل البيانات. لقد أحدث ثورة في طريقة استخدام الذكاء الاصطناعي لحل المشكلات، ومن المتوقع أن يتوسع استخدامه في السنوات القادمة.