Kniha se zabývá "klasickými" i moderními evolučními algoritmy, jako jsou například genetické algoritmy, diferenciální evoluce, simulované žíhání, swarm inteligence apod. Obsahuje část teoretickou a praktickou. V teoretické části se čtenář seznámí s matematickými principy jednotlivých algoritmů, v praktické části s programovou realizací jednotlivých algotimů a jejich aplikováním v různých oblastech výzkumu a průmyslu. V knize jsou rovněž probírány pokročilejší evoluční techniky, jako je např. genetické programování či gramatická evoluce. Jednotlivé příklady realizace algoritmů jsou rovněž on-line dostupné na internetových stránkách, kde si může čtenář provádět vlastní simulace a výpočty bez znalosti specifického programovacího jazyka.

Historie vydání

• 1. vydání - prosinec 2008 - 80-7300-218-3
• 1. vydání - připravujeme (elektronická kniha ve formátu PDF)

Stručný obsah

1. Předmluva
2. Evoluční algoritmy – nástin
3. Historická fakta trochu jinak
4. Úvod do problematiky optimalizačních algoritmů
5. Vše nelze spočítat
6. Optimalizace a účelová funkce
7. Víceúčelová optimalizace a Paretova množina
8. Vybrané základní pojmy z evolučních algoritmů
9. Omezení a ošetření krizových stavů
10. Evoluce a složitost
11. Vybrané optimalizační a evoluční techniky
12. EVT a evoluce symbolických struktur
13. Testovací funkce
14. Ukázkové studie

Download

• podrobný obsah - ve formátu PDF
• ukázka knihy - ve formátu PDF

Recenze lektorů a reakce čtenářů

• Vybrané názory recenzentů:
• prof. Ing. Farana Radim, CSc. - VŠB - TU Ostrava výňatek z recenze pana Farany
• prof. Ing. Petr Pivoňka, Csc. - VUT Brno
• prof. Ing. Jiří Dvořák, DrSc. - VUT Brno
• doc. Ing. Josef Tvrdík, CSc. - OU Ostrava výňatek z recenze pana Tvrdíka
• doc. Ing. Petr Dostál, CSc. - VUT Brno výňatek z recenze pana Dostála
• RNDr. Aleš Raidl, Ph.D. - MFF UK Praha výňatek z recenze pana Raidla

Odkazy

• zde najdete odkaz na stránky knihy, které vytvořili samotní autoři publikace klepněte zde

Keywords

• obsah knihy
  Předmluva, Evoluční algoritmy, Centrální dogma evolučních výpočetních technik, Historická fakta trochu jinak, Pár zajímavých faktů, Úvod do problematiky optimalizačních, algoritmů, Optimalizační a heuristické algoritmy, Současný stav, Nástin principů činnosti vybraných algoritmů, No Free Lunch Teorém, Perspektivy a alternativy, Vše nelze spočítat, Prohledávaný prostor a jeho složitost, Fyzikální limity výpočetních technologií, Optimalizace a účelová funkce, Vybrané pojmy z optimalizace, Účelová funkce, Geometrie účelové funkce, Tvorba účelové funkce, Víceúčelová optimalizace a Paretova množina, Paretova množina, Ukázkové příklady, Nastavitelné víceúčelové optimalizační problémy, Vybrané základní pojmy z evolučních algoritmů, Oblasti použitelnosti evolučních algoritmů, Společné rysy, Populace, Jedinci, jejich struktura a reprezentace, Grayův kód, Omezení a ošetření krizových stavů, Formulace problému, Omezení kladená na argumenty účelové funkce, Penalizace funkcí, Práce s celočíselnými a diskrétními hodnotami, Evoluce a složitost, Časová složitost algoritmů, Aritmetika časových složitostí, Datové struktury a složitost algoritmů, Prüferovo číslo, Binární halda, Voroného diagram a Delaunayho triangulace, Exaktní metody, Dynamické programování, Metoda větví a mezí, Backtracking (prohledávání s návratem), P a NP třídy problémů, Příklady NP-úplných problémů, Aproximativní a heuristické metody, Příklady aproximativních algoritmů, Vybrané optimalizační a evoluční techniky, Prohledávání do šířky (breadth-first search), Prohledávání do hloubky (depth-first search), Best-first search, Greedy algoritmus, Metoda lokálního hledání, Slepý algoritmus, Horolezecký algoritmus, Simulované žíhání, Verze simulovaného žíhání, Tabu Search, Genetické algoritmy, Terminologie GA, Vhodnost, Výběr rodičů, Pořadová selekce (Rank selection), Elitismus, Reprodukce, Křížení, Mutace, Parametry křížení a mutace, Kódování, Schémata, Verze genetických algoritmů, Hybridní genetický algoritmus, Messy genetický algoritmus, Paralelní genetické algoritmy, Farmářský model, Migrační model, Difusní model, Příklady použití PGA, Vliv počtu migrantů v každé epoše, Vliv různého počtu generací mezi jednotlivými migracemi, Vliv strategie výběru migrantů, Vliv počtu podpopulací, Souhrnné shrnutí vlastností PGA, Adaptace složitých systémů, Biologické kořeny evolučních algoritmů., Samoorganizace a adaptace složitých systémů, Varianty genetických algoritmů, Paralelní evoluce s hierarchickým uspořádáním, Nárůst uspořádanosti systémů, Evoluční strategie, Dvoučlenné ES: (1 + 1) -ES, Vícečlenné ES: (µ + l) - ES a (µ, l) - ES, Rekombinační ES: (µ/r + l) - ES, Adaptivní ES, Rojení částic (Particle swarm), Princip, Algoritmus, Nastavitelné parametry PSO, Další verze PSO algoritmu, Rozptýlené hledání (Scatter Search), Optimalizace mravenčí kolonií (Ant Colony Optimization), Umělý imunitní systém (Artificial Imunne System), Rozpoznávání vzorců, Hypermutace, Negativní výběr, SOMA: SamoOrganizující se Migrační Algoritmus, Parametry a terminologie, Populace, Mutace, Křížení, Princip algoritmu SOMA, Strategie SOMA algoritmu, Závislost SOMA na řídicích a ukončovacích parametrech, Zařazení algoritmu SOMA, SOMA a jiné optimalizační algoritmy, Diferenciální evoluce, Historie, Parametry a terminologie, Populace, Mutace, Křížení, Princip činnosti diferenciální evoluce, Varianty diferenciální evoluce, Závislost diferenciální evoluce na řídicích parametrech, Stagnace,, EVT a evoluce symbolických struktur, Základní pojmy, Evoluční hardware, Thompsonův experiment, Evoluce v extrémním prostředí, Adaptivní hardware, Akcelerátory evolučního návrhu v FPGA, Evoluce kvantových chování, Evoluce antény v rámci Space Technology 5 Project (ST5), NASA, Genetické programování, Gramatická evoluce, Paralelní gramatická evoluce, Použitá gramatika, Implementace funkce s aritou n, Generování závorek ve funkcích, Paralelní gramatická evoluce, Gramatická evoluce, Zpracování gramatiky, Překládání genotypu na fenotyp, Křížení, Mutace, Populační model, Samičí populace, Samčí populace, Master populace, Účelová funkce (fitness), Analytické programování, Analytické programování - princip, Data a zobrazení, Křížení, mutace a další evoluční operace, Posílené hledání, Bezpečnostní procedury, Podobnosti a rozdíly s existujícími metodami, Vybrané řešené problémy, Testovací funkce, Galerie testovacích funkcí, První de Jongova funkce (1st De Jong), Druhá de Jongova funkce- Rosenbrockovo sedlo (Rosenbrock's saddle), Třetí de Jongova funkce (3rd De Jong), Čtvrtá de Jongova funkce (4th De Jong), Rastriginova funkce (Rastrigin's function), Schwefelova funkce (Schwefel's function), Griewangkova funkce (Griewangk's function), Sinová obálková sinusoidální funkce (sine envelope sine wave function), Roztažená sinusoidální V funkce (stretched V sine wave function), Ackleyho funkce I (Ackley's function I), Ackleyho funkce II (Ackley's function II), Plato vajec (egg holder), Ranova funkce (Rana's function), Patologická funkce (pathological function), Michalewiczova funkce (Michalewicz's function), Mastersova funkce (Masters's cosine wave function), Problém dělení čaje, Shekelova funkce (Shekel's foxhole), Pseudo-Dirakova funkce, Fraktální funkce, Permutační testovací problémy, Ukázkové studie, Testování evolučních algoritmů, Problémy rozvrhování výroby, Problém rozvrhování proudové výroby, Problém rozvrhování zakázkové výroby, Reprezentace založená na úlohách, Reprezentace založená na operacích, Reprezentace disjunktivním grafem, Metoda CPM, Problém pokrytí, Problém batohu, Steinerovy problémy, Plánování trasy robotu, Silniční mapy, Evoluce a rozvrhování proudové výroby, Proudová výroba a definice účelové funkce, Použité algoritmy a testovací problémy, Test FSS I, Test FSS II, Řízení deterministického chaosu, Popis problému, Účelová funkce, Optimalizační algoritmus, Experimentální výsledky - logistická rovnice, Řízení chaosu - logistická rovnice, stabilizace p-1 UPO, Řízení chaosu - logistická rovnice, stabilizace p-2 UPO, Řízení chaosu - logistická rovnice, stabilizace p-4 UPO, Srovnání s klasickou řídicí technikou OGY, Experimentální výsledky - Henonova mapa, Řízení chaosu - Henonova mapa, stabilizace p-1 UPO, Řízení chaosu - Henonova mapa, stabilizace p-2 UPO, Řízení chaosu - Henonova mapa, stabilizace p-4 UPO, Srovnání s klasickou řídicí technikou - OGY, Řízení plazmového reaktoru, Plazma řízená radiovou frekvencí, Langmuirova sonda, Aktivní kompenzace v RF plazmatu, Hardwarové vybavení a zapojení, Nastavení experimentu, Návrh experimentu a řídicích parametrů, Aerodynamická optimalizace geometrie křídla, Optimalizovaný model křídla, Výsledky optimalizace, SportStar, VUT-100 Cobra, Optimalizace umístění směrovacích stanic v bezdrátových sítích, Optimalizovaný model, Vliv přenosových uzlů, Umístění routovacích uzlů přírůstkovou metodou, Umístění směrovacích uzlů za použití algoritmu SOMA, Aproximace funkcí, Sextic a Quintic problém, Problém 3Sine a 4Sine, Syntéza řídicích příkazů robotu, Definice problému, Řešení, Použité evoluční algoritmy, Evoluční syntéza deterministického chaosu, Současný stav a motivace, Nejjednodušší model deterministického chaosu - logistická rovnice, Výběr základního chaotického systému, Účelová funkce, Experimentální výsledky, Syntéza logických funkcí a elektronických obvodů, Syntéza boolovské paritní funkce, Účelová funkce, Použité algoritmy, Výsledky, Návrh elektronických obvodů, Použité algoritmy a účelová funkce, Světelná signalizace, Tepelná regulace, Řízení vlakových výhybek, Syntéza neuronových sítí, Vybraný algoritmus, jeho nastavení a účelová funkce, Řešení lineálně separabilního problému, Syntetizované sítě pro lineárně separabilní problém, Řešení problému XOR, Syntetizované sítě pro nelineárně separabilní problém, Stromová struktura, Syntéza evolučních algoritmů - metaevoluce, První pokusy, Množina obecných funkcí, Účelová funkce, Výsledky prvních pokusů, Vícedimenzionální problémy s více operátory, Účelová funkce, Vybrané příklady P a NP problémů
• rejstřík knihy
  ACO, adaptace, algorithm, algoritmus, nepolynomiální, rozděl a panuj, algoritmy, algoritmy deterministické, algoritmy stochastické, analytické programování, ANN, Ant Colony Optimization, antigen, aproximativní metody, Backpropagation, binární halda, Cayleyova věta, cirkulace, continuous, čas výpočtu, časová složitost, černá díra, Darwinovy teorie, DE, Definice, delaunayho triangulace, derivační strom, deterministické algoritmy, Diferenciální evoluce, diferenční vektor, Dijkstrový algoritmus, diploidní genetický algoritmus, disjunktivní graf, diskrétní hodnoty, diskrétní množiny, diverzibilita, DNA computing, dominantní řešení, drift, DSH, dynamické programování, EDTAS, efektivity, elitismus, enumerativní algoritmus, Evoluce, evoluce, evoluční cyklus, evoluční hardware, evoluční strategie, extrém, extremalizační metody, faktor, fitness, Floyd-Warshallův algoritmus, Fraktál, fraktální složky, function, Fuzzy, fuzzy pravidla, fuzzy regulátor, fyzikální limity, Galerie, Generace, genetické algoritmy, genetické programování, geny, grayův kód, hierarchické uspořádání, histogram, Historie, hladová strategie, hledání do hloubky, hledání do šířky, hodnota účelové funkce, hodnoty celočíselné, hodnoty komplexní, hodnoty reálné, horolezecký algoritmus, hybridní GA, Chaos, Chování, chromozómy, Immunology System Method, index, inkrementální algoritmus, inteligence, jarníkův algoritmus, jedinci, kardinalita, kód konstantní změny, komplexní struktura, konvergence, konvergence algoritmu, konvexní kombinace, kostra grafu, kritéria, Křížení, les, limita, Ljapunovův exponent, logistická rovnice, master – slave, matematický model, maximalizace, Memetic Algorithms, memy, Mendelovy teorie evoluce, metaevoluce, metaoptimalizace, metody heuristické, migrace, migrační model, minimalizace, mixed, množina diskrétních hodnot, mravenci, multimodalita, mutace, nedominantní řešení, negentropie, nekonvexní kombinace, nepřípustné řešení, Neuronové sítě, No Free Lunch Teorém, normální rozdělení, NP-těžký, NP-úplný, N-pravidlo, OGY metoda, optimalizace, optimalizační metody, optimální délka života, paměťová složitost, paralelní genetické algoritmy, Paretova hranice, Paretova množina, Particle Swarm, Path relinking, perturbace, PGA, počítačová síť, podgraf, polynomiální, polynomiální redukce, populace, Pravděpodobnost, pravidlo 1/5, Princip, Problém, problém batohu, problém geometrický, problém splnitelnosti, problém 3-splnitelnosti, proces, process, projekce, Prostor, PRT, prüferovo číslo, přípustná řešení, PSO, referenční množina, rekombinant, relaxace, reprezentace, reprodukce, robot, robustnost, rodiče, rozvrhování proudové výroby, rozvrhování zakázkové (kusové) výroby, rulety, řídicí parametry, řízení, řízení chaosu, Santa Fe stezka, SAT problém, Scatter Search, senzorická síť, schéma, sítě, síťový graf, smíšené algoritmy, SOMA, Sousedství, Specimen, stagnace, steinerův problém v grafech, Stochastic Hill Climbing, stochastické algoritmy, Stochastický, strom, symbolická regrese, Synergetika, syntéza, Systém, šablona, šumový vektor, Tabu search, tabu-search, TDAS, teorie vyčíslitelnosti, terminál, testovací funkce, Thaillardovy testovací problémy, transformace, třída složitosti NP, třída složitosti P, Turing, T-pravidlo, účelová funkce, účelové funkce, učení, unimodální funkce, úplným podgraf, UPO, váhovaný diferenční vektor, Vektor, Víceúčelová optimalizace, Von Neumann, voroného diagram, vzor (specimen), Zakázaný seznam, zkušební vektor, Zobrazení, žíhání