Název: | Evoluční výpočetní techniky |
---|
Zkratka: | EVD |
---|
Ak.rok: | 2017/2018 |
---|
Semestr: | letní |
---|
Studijní plán: | |
---|
Vyučovací jazyk: | čeština |
---|
Informace pro zapsané: | http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/EVD/private/ |
---|
Ukončení: | zkouška (ústní) |
---|
Výuka: | hod./sem | přednáška | sem./cvič. | lab. cvič. | poč. cvič. | jiná |
---|
Rozsah: | 39 | 0 | 0 | 0 | 0 |
---|
| zkouška | testy | cvičení | laboratoře | ostatní |
---|
Body: | 51 | 0 | 0 | 0 | 49 |
---|
|
---|
Garant: | Sekanina Lukáš, prof. Ing., Ph.D. (UPSY) |
---|
Přednášející: | Sekanina Lukáš, prof. Ing., Ph.D. (UPSY) Schwarz Josef, doc. Ing., CSc. (UPSY) |
Fakulta: | Fakulta informačních technologií VUT v Brně |
---|
Pracoviště: | Ústav počítačových systémů FIT VUT v Brně |
---|
| Cíle předmětu: |
---|
| | Seznámit studenty s moderními evolučními algoritmy pro řešení složitých, vesměs NP úplných problémů. | Anotace: |
---|
| | Evoluční výpočetní techniky v kontextu umělé inteligence a optimalizačních úloh s NP složitostí. Paradigmata genetických algoritmů, evoluční strategie, genetického programování a dalších evolučních heuristik. Teorie a praxe standardních evolučních výpočetních technik. Pokročilé evoluční algoritmy využívající grafické pravděpodobnostní modely (EDA-estimation of distribution algorithms). Paralelní evoluční algoritmy. Přehled typických aplikací evolučních algoritmů v multikriteriálních optimalizačních úlohách, umělé inteligenci, znalostních systémech a návrhu číslicových obvodů. Techniky rychlého prototypování evolučních algoritmů.
Okruhy otázek k SDZ:
- Evoluční algoritmy, teoretické základy, základní rozdělení.
- Genetické algoritmy (GA), struktura, teorie schémat.
- Evoluční strategie (parametry úlohy a řídící parametry).
- Genetické programování (princip, symbolická regrese).
- Typické kombinatorické optimalizační úlohy (TSP, dekompozice hypergrafu, úloha batohu).
- Numerické optimalizační úlohy (spojitá i diskrétní reprezentace).
- Varianty EDA algoritmů, UMDA, BMDA a BOA. Bayesovská síť a její konstrukce.
- Simulované žíhání (Metropolisův algoritmus, teplotní fáze).
- Evoluční techniky pro multikriteriální a multimodální úlohy.
- Nová evoluční paradigmata: imunitní systémy, diferenční evoluce, SOMA.
| Získané dovednosti, znalosti a kompetence: |
---|
| | Zvládnuté postupy při řešení složitých optimalizačních úloh. | Osnova přednášek: |
---|
|
- Evoluční algoritmy, teoretické základy, základní rozdělení
- Genetické algoritmy (GA), struktura, teorie schémat.
- Pokročilé GA.
- Typické kombinatorické optimalizační úlohy (TSP, dekompozice hypergrafu, úloha batohu)
- Evoluční strategie (parametry úlohy a řídící parametry).
- Genetické programování (princip, symbolická regrese).
- Evoluční algoritmy s pravděpodobnostními modely (EDA - estimation of distribution algorithm).
- Varianty EDA algoritmů, UMDA, BMDA a BOA. Bayesovská síť a její konstrukce.
- Simulované žíhání (Metropolisův algoritmus, teplotní fáze).
- Evoluční techniky pro multikriteriální a multimodální úlohy.
- Techniky rychlého prototypování. Struktura vývojových systémů a GA knihovní moduly.
- Nová evoluční paradigmata: imunitní systémy, diferenční evoluce, SOMA.
- Typické inženýrské úlohy.
| Osnova ostatní - projekty, práce: |
---|
|
- Obhajoba projektu, programového díla využívajícího některou variantu evolučních algoritmů
| Literatura referenční: |
---|
|
- Back, J: Evolutionary algorithms, theory and practice, New York, 1996.
- Goldberg, D., E.: The Design of Innovation: Lessons from and for Competent Genetic Algorithms. Boston, MA: Kluwer Academic Publishers, 2002. ISBN: 1402070985.
- Kvasnička V., Pospíchal J., Tiňo P.: Evoluční algoritmy. Vydavatelství STU Bratislava, 2000, str. 215, ISBN 80-227-1377-5.
| Literatura studijní: |
---|
|
- Fogel D., B.: Evolutionary computation: Toward a new philosophy of machine intelligence. IEEE Press, New York, 2000, ISBN 0-7803-5379-X.
| Kontrolovaná výuka: |
---|
| | Obhajoba projektu, programového díla využívajícího některou variantu evolučních algoritmů nebo zpracování vybraného tématu | |
|