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軟計算
來源:互聯(lián)網(wǎng)

軟計算(Soft Computing, SC)通過對不確定、不精確及不完全真值故障容許度以取得低代價的解決方案和魯棒性。與硬計算形成對比,軟計算的算法可以容忍不精確、不確定、部分真實和近似,尋找問題的可行和優(yōu)化解決方案。

軟計算概述

傳統(tǒng)計算(硬計算)的主要特征是嚴格、確定和精確。但是硬計算并不適合處理現(xiàn)實生活中的許多問題,例如駕駛汽車。而軟計算(Soft Computing, SC)通過對不確定、不精確及不完全真值的容錯以取得低代價的解決方案和魯棒性。它模擬自然界中智能系統(tǒng)的生化過程(人的感知、腦結(jié)構(gòu)、進化和免疫等)來有效處理日常工作。軟計算包括幾種計算模式:模糊邏輯人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法混沌理論。這些模式是互補及相互配合的,因此在許多應用系統(tǒng)中組合使用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通常用于預測,而模糊邏輯已被用于解決多準則決策、模式識別和疾病診斷等問題。混沌及其應用包括化學生態(tài)學經(jīng)濟學,在管理運籌學領(lǐng)域的研究包括排隊系統(tǒng)、庫存系統(tǒng)、計劃調(diào)度系統(tǒng)等混沌系統(tǒng)。

軟計算的概念

構(gòu)成軟計算的主要技術(shù):模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、概論推理,以及遺傳算法、學習理論、混沌理論等;

軟計算的宗旨是將這些技術(shù)相輔助、相融合地加以利用;

基于寬容性的概念,不強求高度的精確性及確定性,降低成本,易處理,具有魯棒性;

通過低精度的計算,解決精確的或不精確的模式化問題的一種新的計算方法。

發(fā)展歷史

1943年,McClulloch和Pitts發(fā)表神經(jīng)元數(shù)學模型

1965年,L. Zadeh提出模糊邏輯理論。

1975年,J. Holland提出遺傳算法

1975年,J. Yorke和T.Y. Li給出"餃子"的嚴格定義。

1991年,L. Zadeh指出人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯及遺傳算法與傳統(tǒng)計算模式的區(qū)別,將它們命名為軟計算。

近年文獻中將混沌理論、遺傳算法和模擬退火算法等概率推理(Probabilistic Reasoning)歸入軟計算。

軟計算的特點

1、不需要建立問題本身的精確數(shù)學或邏輯模型,而是直接對輸入數(shù)據(jù)進行處理得出結(jié)果;

2、更適用于解決那些傳統(tǒng)AI技術(shù)難以有效地處理、甚至無法處理的問題;

3、只有數(shù)值數(shù)據(jù)可利用時可以用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);

4、處理具有模糊性的知識,可以使用模糊邏輯

5、從多個組合中選優(yōu),可以使用遺傳算法

6、餃子管理依賴于變化規(guī)則,這些規(guī)則是基于有序或無序變化、適應性、新的有序出現(xiàn)過程的一套規(guī)則。

與傳統(tǒng)人工智能的區(qū)別

傳統(tǒng)人工智能進行符號操作,這基于一種假設(shè):人的智能存儲在符號化的知識庫中。但是符號化知識的獲得和表達限制了人工智能的應用(即符號主義的缺點)。一般的,軟計算不進行太多的符號操作。因此,從某種意義上說,軟計算是傳統(tǒng)人工智能(TAI)的補充。傳統(tǒng)的人工智能加上軟計算就可成為智能計算。

參考資料 >

生活家百科家居網(wǎng)