Поиск по сайту
Проект публикации книги «Познай самого себя»
Узнать, насколько это интересно. Принять участие.

Короткий адрес страницы: fornit.ru/6110
Список основных тематических статей >>
Этот документ использован в разделе: "Список теоретических статей"Распечатать
Добавить в личную закладку.

Генетический алгоритм с условием

Данная статья - теоретический мостик между концепцией МГА в чистом виде и теми механизмами, которые наблюдаются в реальности при работе сознания

Относится к разделу Наука

Эта статья опубликована автором самостоятельно с помощью автопубликатора, отражает личное мнение автора и может не соответствовать мировоззренческой направленности сайта Fornit. Оценка публикации может даваться в виде голосования (значок качества) или обосновано в обсуждении. Ссылки на обе эти возможности есть внизу статьи.

Генетический алгоритм (ГА) с условием.

В математике существует вполне стандартная задача отыскания минимума (оптимума) функции, возможно многомерной, при наличии некоторого условия, которому должны удовлетворять переменные функции. Для аналитических методов наличие такого условия может привести к существенным трудностям при отыскании минимума. Если минимум функции ищется генетическим алгоритмом, то выполнение условия, накладываемого на её переменные достигается довольно просто. В этом случае для каждой особи популяции (набора значений переменных в данном случае) проверяется выполнение указанного условия, и все особи, которые ему не удовлетворяют, элиминируются из популяции, ещё не будучи созданными. Таким образом, можно избавится от необходимости проверять оптимальность заранее не подходящих особей. 

Для поиска того, какое условие, налагаемое на переменные функции, поможет существенно ускорить процесс поиска оптимального решения можно также использовать ГА.

Можно отметить, что МГА подход, использующий в качестве своих элементов ГА с условием, позволяет объяснить значимость для науки и развития фундаментальных законов, формирующих парадигму в той или иной области. Большинство фундаментальных закономерностей обосновываются многочисленными экспериментальными данными, и являются результатом продолжительных поисков зачастую не одного поколения исследователей. Знание этих закономерностей значительно ускоряет прогресс технологий и знаний в соответствующей области. Этот эффект наблюдается как на глобальном научном уровне так и на уровне решения вполне бытовых мелких задач. 

Гипотеза:

Ускорение прогресса достигается благодаря механизму работы ГА с условием. При принятии некоторого условия (например фундаментальной закономерности) на веру решение конкретной практической задачи с помощью ГА становится найти гораздо проще, так как: а) значительно сужается область перебора; б) если закономерность действительно фундаментальная, то особи (варианты решения) находящиеся в указанной суженной области перебора обладают лучшей приспособленностью, чем те, что находятся вне её.

 

Примеры: 

1) Нужно создать прибор, или промышленную установку. Если не отметать на корню все варианты, которые противоречат законам физики (особенно если не знать законов физики), то придется перебирать такое невообразимое количество конструкций и вариантов, которые к тому же в массе своей будут заранее не жизнеспособными, что решение подобной задачи в какие-то разумные сроки окажется просто невозможным.

2) Если не использовать законов физики, в качестве условия к ГА, то задача попасть из рогатки камнем в площадку на земле, например, потребует гораздо больше проб и ошибок (гораздо большей суммарной популяции), чем в обратном случае.

Если, наоборот использовать ГА с условием, что все известные законы физики выполняются, то получим достаточно эффективную систему, даже при отсутствии знаний о жесткости резинки рогатки.

 

Гипотетическая нейрофизиологическая реализация ГА с условием оказывается довольно проста. Есть нейрон проверяющий условие, накладываемое на входные сигналы. Его аксон образует тормозные синапсы в основании аксонов нейронов, проверяющих оптимальность тех или иных действий. Если условие не выполняется, нейрон генерирует высокочастотный сигнал, который тормозит выходные сигналы с аксонов нейронов, проверяющих оптимальность тех или иных действий. Таким образом не выполнение условия "тормозит мысль" и позволяет автоматом отбросить варианты, для которых оно не выполняется, даже в тех случаях, когда эти варианты кажутся довольно оптимальными.

В более сложном случае проверка выполнения условия для ГА требует нетривиальных вычислений, а возможно и дополнительных опытов. Сама концепция ГА с условием эффективна в тех случаях, кода проверка условия для каждой отдельной особи гораздо менее затратна, чем проверка оптимальности особи. 

Практически любую закономерность, открытую человечеством, можно использовать, как условие, при поиске решений с помощью ГА в соответствующей области. Важность обмена информацией определяется именно возможностью передачи фундаментальных знаний, что, кстати, и отличает человека от животных. С этой точки зрения, распространение фундаментальных знаний должно приводить к бурному росту и развитию технологий, что и наблюдается. Можно рассматривать накопление знаний и технологий человечеством, как результат работы глобальной МГА системы, существующей за счёт обмена научной информацией. Такая глобальная МГА система осуществляет многочисленные опыты, позволяющие открывать фундаментальные законы природы, благодаря работе миллионов людей.



Автор kolian
Список публикаций >>

Обсуждение Еще не было обсуждений.
Оценить статью можно после того, как в обсуждении будет хотя бы одно сообщение.
Об авторе: Статьи на сайте Форнит активно защищаются от безусловной веры в их истинность, и авторитетность автора не должна оказывать влияния на понимание сути. Если читатель затрудняется сам с определением корректности приводимых доводов, то у него есть возможность задать вопросы в обсуждении или в теме на форуме. Про авторство статей >>.

Тест: А не зомбируют ли меня?     Тест: Определение веса ненаучности

Поддержка проекта: Книга по психологии
В предметном указателе: Алгоритмы распознавания | Безусловная вера | божестевенный акт творения | Виртуальные шаблоны понятий | Голографический принцип | Непознаваемое | О мистике, ее сути и свойствах | Сказочные мечты | Сознание - телевизионный прием... | Сущность мистики
Последняя из новостей: О том, как конкретно возможно определять наличие психический явлений у организмов: Скромное очарование этологических теорий разумности.

Нейроны и вера: как работает мозг во время молитвы
19 убежденных мормонов ложились в сканер для функциональной МРТ и начинали молиться или читать священные тексты. В это время ученые наблюдали за активностью их мозга в попытке понять, на что похожи религиозные переживания с точки зрения нейрологии. Оказалось, они похожи на чувство, которое испытывает человек, которого похвалили.
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:33
Всего:18912099

Авторские права сайта Fornit
Яндекс.Метрика