الخوارزميات التحسينية المستوحاة من الطبيعة هي مجموعة من الخوارزميات المستنبطة من الظواهر الطبيعية مثل ذكاء السرب، والأنظمة البيولوجية، والتطور الطبيعي، والأنظمة الفيزيائية والكيميائية، إلخ. ويعتبر تطوير هذه الخوارزميات فرعًا مهمًا من فروع الذكاء الاصطناعي، بحيث عرفت تطورًا سريعًا وإقبالًا واسعًا في الثلاثين عام الأخيرة نظرًا لإمكانياتها وتعدد مجالات استعمالها.
الخوارزميات في جوهرها هي عبارة عن سلسلة من التعليمات البسيطة التي يمكن نهجها لتحقيق غاية ما. إذا ما بحثنا، نجد من بينها الخوارزميات العودية وإذا بحثنا بين هذه الأخيرة نجد الخوارزميات التحسينية، مثل الخوارزمية التالية والتي تستخدم لإيجاد الجذور المربعة لأي عدد حقيقي موجب: ما يحدد كفاءة الخوارزمية هو سرعة تقاربها convergence speed. ومن السهل … متابعة قراءة ما هي الخوارزميات المستوحاة من الطبيعة واستخداماتها ؟
أهمية وضع الساكنة البدئية نظريًا، لتكون الخوارزمية جيدة يجب أن تكون نتيجتها مستقلة عن نقطة الانطلاق. لكن للتجربة رأي أخر، فنتيجة الخوارزميات المعتمدة على التخمين و العشوائية ترتكز بطريقة شبه كلية على نقطة الإنطلاق، أي الساكنة البدئية في حالة الخوارزميات التحسينية المستوحاة من الطبيعة. فعلى سبيل المثال، إن كان التمثيل الطبوغرافي لفضاء الحلول الممكنة عبارة … متابعة قراءة الساكنة البدئية في الخوارزمية التحسينية وأهميتها؟
يهدف التحسين optimization في الخوارزميات إلى إيجاد مجموعة من المدخلات للدالة الهدف objective function، ما ينتج عنه قيمة قصوى أو دنيا لهذه الدالة. هذه المشكلة تلخص هدف عدد من خوارزميات الذكاء الاصطناعي، مثل الانحدار اللوجستي logistic regression وتدريب الشبكات العصبية الاصطناعية artificial neural networks. وعلى الأرجح، هناك المئات من الخوارزميات التحسينية المعروفة ومتغيراتها. وكذلك توجد … متابعة قراءة كيف يتم اختيار الخوارزميات التحسينية ؟
تعتبر الخوارزميات الجينية من أكثر الخوارزميات التطورية شعبية نظرًا لتنوع تطبيقاتها. بحيث نجد أن الغالبية العظمى من المشاكل التحسينية المعروفة استخدمت هذه الخوارزميات لحلها. إضافة لذلك، نجد أن الخوارزميات الجينية ترتكز على مفهوم الساكنة، وبالتالي عدد كبير من الخوارزميات التطورية مبنية بشكل جزئي أو كلي على الخوارزميات الجينية. أصل الخوارزميات الجينية الخوارزميات الجينية، التي تم … متابعة قراءة ما هي الخوارزميات الجينية؟
في الرياضيات، النزول التدرجي gradient descent أو ما يسمى أيضا النزول الأشد انحدار، يعتبر من خوارزميات تحسين الدرجة الأولى أي الخوارزميات التحسينية التي تستعمل المشتقة الأولى للدالة الهدف. وبالطبع استخدامها لهذه المشتقة يعني أن الدالة متصلة و مستمرة على مجموع نقاط الفضاء البحثي، أي الجزء الذي يعنينا من مجال تعريفها. وتهدف خوارزمية النزول التدرجي إلى … متابعة قراءة تعرف على خوارزمية النزول التدرجي الأشهر في الخوارزميات التحسينية
خوارزميات التخمير(التلدين) المحاكى simulated annealing هي أحد أقدم الخوارزميات المستوحاة من الطبيعة و كذلك من أكثرها استخدامًا. وتعتمد في عملها على البحث العشوائي لبناء مسارات تأخدنا للحل الأمثل. وتحاكي خوارزميات التخمير عملية التلدين في معالجة المواد المعدنية. ففي الصناعات المعدنية، تتميز عملية التخمير بعدد من الخصائص مثل درجة الحرارة و سرعة التبريد. ويخلق هذين المفهومين … متابعة قراءة ما هي خوارزميات التخمير المحاكى وكيف تعمل؟
تعد طريقة البحث التناغمي أحد خوارزميات الأدلة العلية الفعالة في حل المشاكل التحسينية، وذلك لكونها توفر البساطة وفاعلية البحث. فنجد أنه تم استخدامها في مواجهة عدد كبير من التحديات في مجال التحسين الحوسبي على مدار العقدين الأخيرين. اقترحها أول مرة “زونغ وو جيم ZW Geem” وزملاؤه سنة 2001، واستخدمت خوارزمية البحث التناغمي في حل الدوال … متابعة قراءة لم استوحت خوارزمية البحث التناغمي من الموسيقى وكيف تعمل؟
خوارزمية التطور التفاضلي أو Differential Evolution، هي مقاربة حدسية heuristic approach للتحسين الأمثل global optimization. هدفها هو إيجاد الحل الأمثل للدالة الهدف، أي القيمة الدنيا لدالة التكلفة، غير الخطية و غير القابلة للاشتقاق في فضاء البحث المعرفة فيه. تنتمي خوارزمية التطور التفاضلي لعائلة كبيرة من خوارزميات الحوسبة التطورية evolutionary computing algorithms. فمثل عدد من طرق … متابعة قراءة خوارزمية التطور التفاضلي، الخوارزمية المستوحاة من نظرية التطور!
الخفافيش حيوانات مذهلة. فإضافة لكونها الثدييات الوحيدة المجنحة، لديها قدرة متقدمة أيضًا على تحديد واستكشاف محيطها بالصدى. ويقدر أن هنالك حوالي 1000 نوع مختلف من الخفافيش، وتمثل ما يصل إلى 20٪ من جميع أنواع الثدييات. ووزن الخفاش يتراوح من حوالي 1.5 غرام – إلى غرامين ما يمثل الخفافيش الصغيرة – إلى ما يتجاوز الكيلوغرام، أي … متابعة قراءة خوارزمية الخفاش، الخوارزمية الثورية المستوحاة من البحث بالصدى
النمل حشرات اجتماعية، تعيش في مستعمرات منظمة يتراوح عدد أعضائها بين المليونين إلي خمسة وعشرون مليون نملة. وعند بحثها عن المؤن، تتعاون مجموعات النمل فيما بينها بمختلف الطرق. فنجد من بينها، تركها لمركبات كميائية ذات رائحة معينة، أو فيرومونات من أجل التواصل مع بعضها البعض. واعتمادًا على هذه الفيرومونات تستطيع كل نملة تتبع كل مسار … متابعة قراءة ما هي خوارزمية مستعمرة النمل Ant Colony Algorithm وكيف تعمل؟
في مجال الحوسبة و البحث العملياتي، أي علم اتخاد القرار، تعتبر خوارزميات النحل من الخوارزميات التحسينية الفريدة والفعالة. هذه الخوارزميات التحسينية المستوحاة من الطبيعة تنتمي إلي مجموعة الخوارزميات التحسينية التي تتبنى في مقاربتها الخوارزمية، لحل المشاكل، مفهوم الساكنة. أي أن جميع الحلول المحتملة التي تم معالجتها تنتمي لجيل واحد من الأجيال على الأقل، على مدار … متابعة قراءة خوارزميات النحل، الخوارزميات الثورية في مجال الحوسبة التحسينية
اختيارك للخوارزمية التحسينية المناسبة لتدريب نموذجك للتعلم العميق، يعني مباشرة اختيارك جودة ومدة التنفيذ. فاختيارك هذا له الكلمة الفصل في قدرتك على الحصول على نتائج في دقائق، أو ساعات، أو حتى أيام. أو ربما عدم حصولك على نتيجة خلال فترة حياتك. ومن بين هذه الخوارزميات، نجد أن خوارزمية أدم ADAM هي أحد أكثر الخوارزميات التحسينية … متابعة قراءة دليلك لفهم خوارزمية أدم ADAM التحسينية الأكثر استخدامًا في التعلم العميق
