遗传算法:让发明自动“进化”
时间:2017-12-08

   遗传算法:让发明自动“进化”

  哪些技术将在未来十年对我们的生活产生重大影响?最近,英国“新科学家”杂志选择了七项技术,并进行了解读。今天我们介绍第六种技术之一。

  目前,我们正处于创造发明繁荣的新时期。这是因为今天的计算机软件自动地推进技术,独立设计新的解决方案,这种技术已被广泛应用于机器人运动,计算机安全和制药等领域。

  这项技术的核心是基于遗传学的算法,被称为遗传算法。它模仿自然选择的原则,任何设计都可以看作是由众多片段组成的基因。

  在本发明中,每个片段是一个构成参数,可以根据不同的形状而变化。以许多优秀的研究领域为例,化学分子之间的阻力或引力,例如遗传算法通过随机地改变其中的一些片段,或者一些片段的突变方式来完成整个设计。所有小的改进一起工作,以改善事物的整体状况。

  在此之前,普通笔记本电脑还没有能够处理数以百万计的人类基因,以及那些不符合突变基因清除需求的人。然而,这种情况现在已经改变了。

  加利福尼亚州斯坦福大学研究员John Koza是将遗传算法引入工程领域的先驱。他用这种方法成功地生产出高效率的无线电天线。 John Koza认为,遗传算法在研究和开发中已经悄然发挥着越来越重要的作用。

  John Koza说,真正有趣的是有时不清楚这个进化发明是如何工作的,因为人类的大脑并没有设计出这样一个奇怪的,参差不齐的天线,还有一个有趣的是基于遗传算法的软件也可以围绕许多现有专利设计和改变。

  罗伯特·普洛特金(Robert Plotkin)指出,目前这种进化发明在各个领域越来越受欢迎。 2009年,“精灵机器”发表了一本书,详细描述了这项技术如何发挥越来越重要的作用。制药公司是技术的大客户,他们利用这项技术不断开发新的分子机制,创造人类无法想象的新型生物受体。

  这种技术也被用来改善机器人行走的方式。宾夕法尼亚州匹兹堡卡内基梅隆大学的机器人专家Hod Lipson说:虽然大多数进化发明没有戏剧性和戏剧性的效果,但它们不断地将事物转化为正确的方向。关键在于他们积累了积极的影响,最终从根本上产生了创新。

  但是,不要指望发明者很快意识到他们正在使用遗传算法。利普森表示,他们仍然会向公众宣称发明是由他们自己完成的。 (郭绵玉/编)

  “科学时报”(2011-07-12 A3技术经济)