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{{Expand English|Evolutionary algorithm|date=2022-06-18}}
'''進化的アルゴリズム'''('''evolutionary algorithm'''、'''EA'''と略記)は[[進化的計算]]の一分野を意味し、[[人工知能]]の一部である。個体群ベースの[[メタヒューリスティック]]な[[最適化]][[アルゴリズム]]の総称である。そのメカニズムとして[[生殖]]、[[突然変異]]、[[遺伝子組み換え]]、[[自然淘汰]]、[[適者生存]]といった[[進化]]の仕組みに着想を得たアルゴリズムを用いる。最適化問題の解の候補群が生物の個体群の役割を果たし、コスト関数によってどの解が生き残るかを決定する。それが繰り返された後、個体群の[[進化]]が行われる。
{{人工知能 | 研究手法 }}
'''進化的アルゴリズム'''(しんかてきアルゴリズム、'''evolutionary algorithm'''、'''EA'''と略記)は[[進化的計算]]の一分野を意味し、[[人工知能]]の一部である。個体群ベースの[[メタヒューリスティック]]な[[数理最適化|最適化]][[アルゴリズム]]の総称である。そのメカニズムとして[[生殖]]、[[突然変異]]、[[遺伝子組み換え]]、[[自然淘汰]]、[[適者生存]]といった[[進化]]の仕組みに着想を得たアルゴリズムを用いる。最適化問題の解の候補群が生物の個体群の役割を果たし、コスト関数によってどの解が生き残るかを決定する。それが繰り返された後、個体群の[[進化]]が行われる。
 
EAの例を以下に示す。これらの技法は本質的には同様だが、実装の詳細は異なっており、適用される問題の分野が異なる。
; [[遺伝的アルゴリズム]]
* [[遺伝的アルゴリズム]] - :これは EA の中でも最も一般的な手法である。問題の解を探索するにあたって数値の列を使用し(2進数を使うのが古典的だが、解決すべき問題に合わせて最適な形式が選択され、2進数になるとは限らない)、選択と変異に加えて事実上常に組み換えオペレータを適用する。
*[[遺伝的プログラミング]] - 基本は遺伝的アルゴリズムと同じだが、解は[[木構造 (データ構造)|木構造]]の形式で表し数式やプログラムコードを表現する。[[適応度関数]]はその計算能力などで評価する。
;[[遺伝的プログラミング]]
*[[進化的戦略]] - 実数のベクトルで解を表し、探索を行うと同時に自己変異用のパラメータも更新していく。
*[[遺伝的プログラミング]] - :基本は遺伝的アルゴリズムと同じだが、解は[[木構造 (データ構造)|木構造]]の形式で表し数式やプログラムコードを表現する。[[適応度関数]]はその計算能力などで評価する。
*[[進化的プログラミング]] - 解の適応度関数に集団中におけるその解の優位性を表した確率的な関数を用いる。
;[[進化戦略]]
*[[進化的戦略]] - :実数のベクトルで解を表し、探索を行うと同時に自己変異用のパラメータも更新していく。
;[[進化的プログラミング]]
*[[進化的プログラミング]] - :解の適応度関数に集団中におけるその解の優位性を表した確率的な関数を用いる。
 
これらは[[適応度地形]]にいかなる仮定も持たないので、進化的アルゴリズムがあらゆるタイプの問題でうまく機能すると信じられている(ただし、[[ノーフリーランチ定理]]に注意)。このことは、[[工学]]、[[芸術]]、[[生物学]]、[[経済学]]([[進化経済学]])、[[遺伝学]]、[[オペレーションズリサーチ]]、[[ロボット工学]]、[[社会科学]]、[[物理学]]、[[化学]]などの分野で成功を収めていることで裏付けられている。
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==関連技術==
*{{仮リンク|微[[差分進化|en|Differential_evolution}}]] - ベクトルの差分に基づくもので、[[最適化問題]]を解くのに適している。
*[[粒子群最適化]] - 動物の群れのふるまいに基づくもので、これもまた[[最適化問題]]を解くのに適している。
*[[蟻コロニー最適化]] - 蟻の群れが経路上のフェロモンでコミュニケーションすることに基づくもので、[[組合せ最適化]]問題を解くのに適している。
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* [[プログラム合成]]
* [[進化ロボット工学]]
* [[進化型ハードウェア]]
 
==外部リンク==
*[http://www.sigevo.org/ Special Interest Group for Genetic and Evolutionary Computation] of the ACM(英語)ACM{{en icon}}
*Poli, R., Langdon, W. B., McPhee, N. F. (2008), [http://www.gp-field-guide.org.uk/ ''A Field Guide to Genetic Programming''], freely available via Lulu.com.
*[http://www.it-weise.de/projects/book.pdf ''Global Optimization Algorithms - Theory and Application''], free e-book
 
{{最適化アルゴリズム}}
 
{{DEFAULTSORT:しんかてきあるこりすむ}}
[[Category:人工知能進化的アルゴリズム|*]]
[[Category:進化的計算]]
[[Category:最適化アルゴリズム]]
 
[[de:Evolutionärer Algorithmus]]
[[en:Evolutionary algorithm]]
[[es:Algoritmo evolutivo]]
[[fa:الگوریتم تکاملی]]
[[fi:Evoluutioalgoritmi]]
[[fr:Algorithme évolutionniste]]
[[gl:Algoritmo evolutivo]]
[[pl:Algorytm ewolucyjny]]
[[pt:Algoritmo evolutivo]]
[[ru:Эволюционные алгоритмы]]
[[simple:Evolutionary algorithm]]
[[sl:Evolucijski algoritem]]
[[th:ขั้นตอนวิธีเชิงวิวัฒนาการ]]
[[tr:Evrimsel algoritma]]
[[uk:Еволюційний алгоритм]]