为什么对遗传算法的研究放慢了速度?


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今天在讨论一些入门级主题时,包括遗传算法的使用;有人告诉我,这方面的研究确实放慢了速度。给出的原因是大多数人都专注于机器学习和数据挖掘。
更新:这是准确的吗?如果是这样,与GA相比,ML / DM有什么优势?


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请重新表述该问题,以便它寻求较少的意见,但要求更多的事实(例如,随着时间的流逝,GA / EA的劣势变得越来越明显)。
拉斐尔

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据我所知,如果给出许多可以解决特定问题的算法,则GA在大多数情况下都不是最好的算法。
Strin'4

Answers:


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好吧,从统计模式识别和数据挖掘的意义上讲,机器学习无疑是最热门的领域,但是我不会说进化算法的研究特别慢。这两个领域通常不适用于相同类型的问题。目前尚不清楚数据驱动的方法如何帮助您,例如,找出如何最好地安排工作人员轮班或更有效地安排包裹的路线。

进化方法最常用于解决硬优化问题,而不是模式识别。最直接的竞争对手是运筹学方法,基本上是数学编程以及其他形式的启发式搜索,例如禁忌搜索,模拟退火以及其他数十种算法(统称为“元论”)。每年有两个非常大的进化计算年度会议(GECCO和CEC),一系列较小的会议,如PPSN,EMO,FOGA和Evostar,以及至少两个主要的高质量期刊(关于进化计算的IEEE交易和MIT出版社)以及许多较小的期刊,其中包括EC成为其更广泛关注的一部分。

综上所述,在任何比较“热度”的领域中,更普遍认为“机器学习”具有几个优势。第一,它倾向于建立在更牢固的理论基础上,这是数学家们一直喜欢的。第二,我们正处于数据黄金时代,只有在拥有大量数据和大量计算能力的情况下,许多前沿的机器学习方法才真正开始发挥作用,而且从某种意义上讲,时间都是有意义的“对”。


您能否澄清/突出显示您对该问题的答案是什么?
拉斐尔

我不确定您要我详细说明什么。
deong 2012年

只需清楚地回答OP的问题:与GA / EA相比,ML的(硬)优势是什么?还是您正提议一些正交的东西?
拉斐尔

2
我说的是(大多数情况下)它们不适用于相同的问题。ML的优点是它对于模式识别和分类非常有效。GA的优势在于它们可以解决困难的优化问题。除此之外,这就像在要求汽车相对于房屋的优势。许多机器学习算法都将解决优化问题作为训练步骤,并且有基于GA的学习方法(学习分类器系统),但大多数情况下,它们完全是不同的领域。
deong 2012年

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几十年前,人们以为遗传和进化算法是瑞士军刀,并得到了惊人的早期成果。诸如基本假设之类的陈述旨在证明它们总体上是好的策略。

但是,严格的结果来得很慢,而且常常令人发人深省,最显着的是没有免费午餐定理。显而易见的是,遗传/进化算法通常是体面的启发式方法,但从任何意义上讲都不是最优的。

今天,我们知道,我们对一个问题及其结构的了解越多,使用遗传/进化算法作为使用该知识的其他方法胜过这些问题的意义就越小。但是,在对当前问题知之甚少的情况下,它们仍然是可行的替代方案,因为它们可以工作。


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我感到应该强调的是,NFLT不仅为GA设置了“限制”,而且还为所有启发式搜索算法设置了“限制”。没有他们对每一个实例是很大的,所以在你的意义上说,没有人在任何意义上的最优。
Juho 2012年

我记得使用遗传算法解决了空气动力学问题,经过数周的计算,结果比最粗糙的空气动力学理论所提供的结果无限差。我给人的印象是,人工智能和
类似技术

@ user9589两者不是互斥的。领域知识可以帮助您选择和调整启发式方法。
拉斐尔

@Raphael我想说人工智能可以帮助您调整领域知识。
user5193682

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就我所知,故事的关键部分到目前为止还没有其他答案:

遗传算法对于蛮力搜索问题最有用。

在许多情况下,较简单的优化策略或推理模型(您广泛称为机器学习)可以表现出色,并且比暴力搜索更有效。

遗传算法(例如模拟退火)作为解决困难(例如完整的NP)搜索问题的最有效方法,是最有效的策略。这些域往往受到问题固有硬度的限制,以至于在解决方案策略中对适度因素进行调整和迭代,通过逐步改进遗传算法,往往用处不大,因此并不十分令人兴奋。


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在某种程度上,机器学习正变得更加数学化,并且算法能够被“证明”有效。在某些方面,GA非常“在那里发生了”,您无法完美地回答“那么程序做了什么?”这一问题。(无论如何,在某些人的眼中)。

我个人主张结合神经网络和GA = GANN。在我的荣誉论文中,我首先使用NN,然后使用GA,最后使用GANN制作了一种药物预测算法,该算法兼具两全其美,并且优于其他两种。YMMV,但是。


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请举一个简单的示例,其中“ ML”的优点显而易见,以便为您的索赔提供一些证据。另外,请给您的论文适当的参考/链接。
拉斐尔


4

机器学习揭示了要开发和应用的大部分数学设备。遗传算法主要由启发式算法完成。


2
您可以证明有关GA / EA的知识。但是,这很难。虽然ML具有严格的基础,但是那些应用ML技术的人通常会以即席方式这样做。那么,您的论据仅存在于纸面上,还是在实践上有所不同?
拉斐尔
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