什么是启发式算法?

如题所述

第1个回答  2022-10-08
什么是启发式算法
大自然是神奇的,它造就了很多巧妙的手段和运行机制。受大自然的启发,人们从大自然的运行规律中找到了许多解决实际问题的方法。对于那些受大自然的运行规律或者面向具体问题的经验、规则启发出来的方法,人们常常称之为启发式算法(HeuristicAlgorithm)。现在的启发式算法也不是全部来自然的规律,也有来自人类积累的工作经验。驾驶汽车到达某人的家,写成算法是这样的:沿167 号高速公路往南行至阳谷;从阳谷高速出口出来后往山上开4.5 英里;在一个杂物店旁边的红绿灯路口右转,接着在第一个路口左转;从左边褐色大房子的车道进去,就是某人的家。启发式方法来描述则可能是这样:找出上一次我们寄给你的信,照着信上面的寄出地址开车到这个镇;到了之后你问一下我们的房子在哪里。这里每个人都认识我们—顶肯定有人会很愿意帮助你的;如果你找不到人,那就找个公共电话亭给我们打电话,我们会出来接你。
什么是启发式算法
建议你去了解下a*算法吧

简而言之就是会有一个评估函数进行评价以辅助选出最优接
经典的启发式算法包括哪些? 5分
蚁群,模拟退火,禁忌搜索,人工神经网络等。。。

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对 启发式算法的理解
什么是启发式算法转自:p:blog.csdn/aris_zzy/archive/2006/05/27/757156.aspx引言:

解决实际的问题,要建模型,在求解。求解要选择算法,只有我们对各种算法的优缺点都很熟悉后才能根据实际问题选出有效的算法。但是对各种算法都了如指掌是不现实的,但多知道一些,会使你的选择集更大,找出最好算法的概率越大。现在研一,要开题了些点文献综述,愿与大家分享。大自然是神奇的,它造就了很多巧妙的手段和运行机制。受大自然的启发,人们从大自然的运行规律中找到了许多解决实际问题的方法。对于那些受大自然的运行规律或者面向具体问题的经验、规则启发出来的方法,人们常常称之为启发式算法(Heuristic Algorithm)。现在的启发式算法也不是全部来自然的规律,也有来自人类积功的工作经验。启发式算法的发展:

启发式算法的计算量都比较大,所以启发式算法伴随着计算机技术的发展,取得了巨大的成就。

40年代:由于实际需要,提出了启发式算法(快速有效)。

50年代:逐步繁荣,其中 贪婪算法和局部搜索 等到人们的关注。

60年代: 反思,发现以前提出的启发式算法速度很快,但是解得质量不能保证,而且对大规

模的问题仍然无能为力(收敛速度慢)。启发式算法的不足和如何解决方法:

(水平有限 仅仅提出6点)

启发式算法目前缺乏统一、完整的理论体系。

很难解决! 启发式算法的提出就是根据经验提出,没有什么坚实的理论基础。

由于NP理论,启发式算法就解得全局最优性无法保证。

等NP?=P有结果了再说吧,不知道这个世纪能不能行。

各种启发式算法都有个自优点如何,完美结合。

如果你没有实际经验,你就别去干这个,相结合就要做大量尝试,或许会有意外的收获。

启发式算法中的参数对算法的效果起著至关重要的作用,如何有效设置参数。

还是那句话,这是经验活但还要悟性,只有try again………..

启发算法缺乏有效的迭代停止条件。

还是经验,迭代次数100不行,就200,还不行就1000…………

还不行估计就是算法有问题,或者你把它用错地方了………..

启发式算法收敛速度的研究等。

你会发现,没有完美的东西,要快你就要付出代价,就是越快你得到的解也就远差。其中(4)集中反映了超启发式算法的克服局部最优的能力。  虽然人们研究对启发式算法的研究将近50年,但它还有很多不足:1.启发式算法目前缺乏统一、完整的理论体系。2.由于NP理论,各种启发式算法都不可避免的遭遇到局部最优的问题,如何判断3.各种启发式算法都有个自优点如何,完美结合。4.启发式算法中的参数对算法的效果起著至关重要的作用,如何有效设置参数。5.启发算法缺乏有效的迭代停止条件。6.启发式算法收敛速度的研究等。

70年代:计算复杂性理论的提出,NP问题。许多实际问题不可能在合理的时间范围内找到全局最优解。发现贪婪算法和局部搜索算法速度快,但解不好的原因主要是他们只是在局部的区域内找解,等到的解没有全局最优性。

由此必须引入新的搜索机制和策略………..

Holland的遗传算法出现了(Genetic Algorithm)再次引发了人们研究启发式算法的

兴趣。

80年代以后:

模拟退火算法(Simulated Annealing Algorithm),人工神经网络(Artificial Neural Network),禁忌搜索(Tab......
什么是启发式算法(转)
启发式方法(试探法)是一种帮你寻求答案的技术,但它给出的答案是具有偶然性的(subjecttochance),因为启发式方法仅仅告诉你该如何去找,而没有告诉你要找什么。它并不告诉你该如何直接从A点到达B点,它甚至可能连A点和B点在哪里都不知道。实际上,启发式方法是穿着小丑儿外套的算法:它的结果不太好预测,也更有趣,但不会给你什么30

天无效退款的保证。

驾驶汽车到达某人的家,写成算法是这样的:沿167

号高速公路往南行至Puyallup;从SouthHillMall出口出来后往山上开4.5

英里;在一个杂物店旁边的红绿灯路口右转,接着在第一个路口左转;从左边褐色大房子的车道进去,就是NorthCedar路714号。

用启发式方法来描述则可能是这样:找出上一次我们寄给你的信,照着信上面的寄出地址开车到这个镇;到了之后你问一下我们的房子在哪里。这里每个人都认识我们——肯定有人会很愿意帮助你的;如果你找不到人,那就找个公共电话亭给我们打电话,我们会出来接你。

从上面的启发式算法的解释可以看出,启发式算法的难点是建立符合实际问题的一系列启发式规则。启发式算法的优点在于它比盲目型的搜索法要高效,一个经过仔细设计的启发函数,往往在很快的时间内就可得到一个搜索问题的最优解,对于NP问题,亦可在多项式时间内得到一个较优解。
启发式算法的最短路径
所谓的最短路径问题有很多种意思, 在这里启发式指的是一个在一个搜寻树的节点上定义的函数h(n),用于评估从此节点到目标节点最便宜的路径。启发式通常用于资讯充分的搜寻算法,例如最好优先贪婪算法与A*。最好优先贪婪算法会为启发式函数选择最低代价的节点;A*则会为g(n) + h(n)选择最低代价的节点,此g(n)是从起始节点到目前节点的路径的确实代价。如果h(n)是可接受的(admissible)意即h(n)未曾付出超过达到目标的代价,则A*一定会找出最佳解。最能感受到启发式算法好处的经典问题是n-puzzle。此问题在计算错误的拼图图形,与计算任两块拼图的曼哈顿距离的总和以及它距离目的有多远时,使用了本算法。注意,上述两条件都必须在可接受的范围内。
什么启发式算法可以短时间求到最优解
马踏棋盘的问题很早就有人提出,且早在1823年,J.C.Warnsdorff就提出了一个有名的算法。在每个结点对其子结点进行选取时,优先选择‘出口’最小的进行搜索,‘出口’的意思是在这些子结点中它们的可行子结点的个数
启发式算法的新算法
如何找到一个分叉率较少又通用的合理启发式算法,已被人工智能社群深入探究过。 他们使用几种常见技术:部分问题的解答的代价通常可以评估解决整个问题的代价,通常很合理。例如一个10-puzzle拼盘,解题的代价应该与将1到5的方块移回正确位置的代价差不多。通常解题者会先建立一个储存部份问题所需代价的模式数据库(pattern database)以评估问题。 解决较易的近似问题通常可以拿来合理评估原先问题。例如曼哈顿距离是一个简单版本的n-puzzle问题,因为我们假设可以独立移动一个方块到我们想要的位置,而暂不考虑会移到其他方块的问题。 给我们一群合理的启发式函式h1(n),h2(n),...,hi(n),而函式h(n) = max{h1(n),h2(n),...,hi(n)}则是个可预测这些函式的启发式函式。 一个在1993年由A.E. Prieditis写出的程式ABSOLVER就运用了这些技术,这程式可以自动为问题产生启发式算法。ABSOLVER为8-puzzle产生的启发式算法优于任何先前存在的!而且它也发现了第一个有用的解魔术方块的启发式程式。
启发式算法的概括内容
计算机科学的两大基础目标,就是发现可证明其执行效率良好且可得最佳解或次佳解的算法。而启发式算法则试图一次提供一或全部目标。 例如它常能发现很不错的解,但也没办法证明它不会得到较坏的解;它通常可在合理时间解出答案,但也没办法知道它是否每次都可以这样的速度求解。有时候人们会发现在某些特殊情况下,启发式算法会得到很坏的答案或效率极差,然而造成那些特殊情况的数据组合,也许永远不会在现实世界出现。因此现实世界中启发式算法常用来解决问题。启发式算法处理许多实际问题时通常可以在合理时间内得到不错的答案。有一类的通用启发式策略称为元启发式算法(metaheuristic),通常使用乱数搜寻技巧。他们可以应用在非常广泛的问题上,但不能保证效率。近年来随着智能计算领域的发展,出现了一类被称为超启发式算法(Hyper-Heuristic Algorithm)的新算法类型。最近几年,智能计算领域的著名国际会议(GECCO 2009, CEC 2010,PPSN 2010)[1]分别举办了专门针对超启发式算法的workshop或session。从GECCO 2011开始,超启发式算法的相关研究正式成为该会议的一个领域(self* search-new frontier track)。国际智能计算领域的两大著名期刊Journal of Heuristics和Evolutionary putation也在2010年和2012年分别安排了专刊,着重介绍与超启发式算法有关的研究进展。
什么是启发式
这两天在看关于民航调度的文章,很多文章中都提到“启发式”算法,感觉和智能算法类似,那到底算法呢?我找到如下的一些我认为比较好的解释:------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------A heuristic (hyu-'ris-tik) is the art and science of discovery and invention. The word es from the same Greek root as "eureka" meaning "to find". A heuristic for a given problem is a way of directing your attention fruitfully to a solution. It is different from an algorithm in that a heuristic merely serves as a rule-of-thumb or guideline, as opposed to an invariant procedure. Heuristics may not always achieve the desired oute, but can be extremely valuable to problem-solving processes. Good heuristics can dramatically reduce the time required to solve a problem by eliminating the need to consider unlikely possibilities or irrelevant states. As such, it is particularly useful to those in the process of discovery and the are constantly rethinking their strategies in the face of a stubborn unknown.--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------启发式方法(试探法)是一种帮你寻求答案的技术,但它给出的答案是具有偶然性的(subject to chance),因为启发式方法仅仅告诉你该如何去找,而没有告诉你要找什么。它并不告诉你该如何直接从A 点到达B 点,它甚至可能连A点和B点在哪里都不知道。实际上,启发式方法是穿着小丑儿外套的算法:它的结果不太好预测,也更有趣,但不会给你什么30 天无效退款的保证。 驾驶汽车到达某人的家,写成算法是这样的:沿167 号高速公路往南行至Puyallup;从South Hill Mall 出口出来后往山上开4.5 英里;在一个杂物店旁边的红绿灯路口右转,接着在第一个路口左转;从左边褐色大房子的车道进去,就是North Cedar 路714 号。用启发式方法来描述则可能是这样:找出上一次我们......