Obliczenia ewolucyjne

Obliczenia ewolucyjne to dziedzina sztucznej inteligencji skupiająca się na algorytmach ewolucyjnych i pokrewnych technikach. Jest to metoda rozwiązywania problemów, w której do rozwiązania problemu stosuje się algorytmy imitujące dobór naturalny i genetykę. Algorytmy generują wiele potencjalnych rozwiązań, a następnie wybierają najlepsze w oparciu o kryteria specyficzne dla algorytmu. Opierając się na sukcesach poprzednich rozwiązań, obliczenia ewolucyjne mogą przyspieszyć proces znajdowania rozwiązania.

Obliczenia ewolucyjne działają poprzez naśladowanie doboru naturalnego. Ocenia się zestaw potencjalnych rozwiązań, aby określić, które z nich najprawdopodobniej rozwiąże dany problem. Następnie algorytm honoruje lub karze rozwiązania, aby poinformować, które ze zbioru rozwiązań zostanie użyte w następnej iteracji. Proces ten powtarza się, aż rozwiązania zbiegną się do rozwiązania optymalnego.

Przykładem obliczeń ewolucyjnych jest optymalizacja tras lotów przez linie lotnicze. Dyspozytorzy linii lotniczych tworzą tysiące potencjalnych tras lotu, a następnie wykorzystują obliczenia ewolucyjne, aby wybrać trasę, która pozwala uniknąć turbulencji, minimalizując jednocześnie zużycie paliwa i koszty.

Obliczenia ewolucyjne znalazły zastosowanie w wielu obszarach. Należą do nich identyfikacja biometryczna, przetwarzanie obrazu, diagnostyka medyczna, finanse, systemy wbudowane, grafika komputerowa, robotyka i inżynieria oprogramowania. Co więcej, można go wykorzystać do analizy dużych zbiorów danych, rozpoznawania wzorców oraz do zadań związanych z uczeniem maszynowym online, takich jak uczenie się przez wzmacnianie i uczenie głębokie.

Najpopularniejszymi technikami stosowanymi w obliczeniach ewolucyjnych są algorytmy genetyczne, programowanie ewolucyjne i strategie ewolucyjne. Każda technika ma swoją odrębną definicję i cechy i są one stosowane na różne sposoby w zależności od problemu, który należy rozwiązać.

Obliczenia ewolucyjne to szybko rozwijająca się dziedzina, łącząca klasyczne podejścia AI z nowoczesnymi technikami inżynierii oprogramowania i analizy danych. Zrewolucjonizowało sposób wykorzystania sztucznej inteligencji do rozwiązywania problemów, a oczekuje się, że w nadchodzących latach jej zastosowanie będzie coraz szersze.