| 課程名稱 Course Title |
(中文) 演化計算 (英文) Evolutionary Computation |
開課單位 Departments |
資訊經營研究所 | ||
| 課程代碼 Course No. |
N4710 | ||||
| 授課教師 Instructor |
康家榮 | ||||
| 學分數 Credit |
3.0 | 必/選修 core required/optional |
選修 | 開課年級 Level |
研究所 |
| 先修科目或先備能力Course Pre-requisites：作業研究、生產管理、 | |||||
| 課程概述與目標 Course Overview and Goals：課程描述 (Curriculum Description) 1. 演化計算是重要的人工智慧技術，藉由模擬自然界的演化機制或模仿生物的智能行為，演化計算已用於解決參數優化、物流排程、機器學習、結構設計、機器人控制、甚至藝術創作…等許多複雜的最佳化問題。 2. 本課程介紹演化計算的基本概念、演算法設計、以及各項應用。 課程目標 (Curriculum Goals) 1. 了解演化計算的概念與基礎。 2. 認識演化計算的術語、運算子與演算法設計。 3. 理解演化計算的理論。 4. 學習如何將演化計算應用於最佳化及實際問題。 | |||||
| 教科書 Textbook |
自製教材 | ||||
| 參考教材 Reference |
1. 林昇甫、徐永吉。遺傳演算法及其應用(2009)。五南圖書。ISBN:978-957-11-5731-3 |
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| 課程大綱 Syllabus |
學生學習目標 Learning Objectives |
單元學習活動 Learning Activities |
學習成效評量 Evaluation |
備註 Notes |
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| 週 Week | 單元主題 Unit topic |
內容綱要 Content summary |
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| 1 | 組合最佳化問題 (Combinatorial Optimization) | 1. 組合最佳化背景知識 2. 工作中常見需要作決策的問題 |
1. 認識路徑選擇問題（TSP、VRP） 2. 認識生產排程問題（FSSP、JSSP） 3. 認識設施規劃問題（FLP） |
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| 2 | 萬用啟發式演算法背景知識 (1) | 1. 實作Bulls and Cows (猜數字) 2. Guided Random Search Techniques (GRST) |
認識萬用啟發式演算法核心概念 (GRST) |
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| 3 | 萬用啟發式演算法背景知識 (2) | 最佳解 (optimal solution) | 認識組合最佳化問題求解方法(窮舉搜尋、數學規劃方法) |
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| 4 | 萬用啟發式演算法背景知識 (3) | 次佳解 (suboptimal solution) | 認識組合最佳化問題求解方法(群體智能 SI、演化計算 EC) |
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| 5 | 群體智能 (swarm intelligence, SI) | 1. 群體智能演算法 2. 粒子群最佳化（Particle Swarm Optimization, PSO） |
認識群體智能(PSO) |
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| 6 | 演化計算 (evolutionary computing, EC) | 1. 群體智能演算法 2. 基因演算法（Genetic Algorithm, GA） |
認識演化計算 (GA) |
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| 7 | 基因演算法 (1) | 1. 離散決策變數之編碼 2. 連續決策變數之編碼 (排列解) |
認識編碼與解碼 |
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| 8 | 基因演算法 (2) | Phase 1: Population Generation | 認識GA流程 |
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| 9 | Mid-Term Report (期中報告) | 說明期末專題要報告 | 期中報告15% (上台報告) |
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| 10 | 基因演算法 (3) | Phase 2: Fitness Evaluation | 認識GA流程 |
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| 11 | 基因演算法 (4) | Phase 3: Selection | 認識GA流程 |
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| 12 | 基因演算法 (5) | Phase 4: Crossover | 認識GA流程 (評比法、輪盤法、錦標賽法、菁英法) |
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| 13 | 基因演算法 (6) | Phase 5: Mutation | 認識GA流程 (單點、雙點、均勻) |
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| 14 | 基因演算法 (7) | 範例分享 | 認識GA流程 |
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| 15 | 基因演算法 (8) | 範例分享 | 認識GA流程 |
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| 16 | Final Report (期末報告) | 期末專題 | 期末報告45% (上台報告+ 書面報告) |
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| 17 | Final Report (期末報告) | 期末專題 | 期末報告45% (上台報告+ 書面報告) |
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| 18 | Final Report (期末報告) | 期末專題 | 期末報告45% (上台報告+ 書面報告) |
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教學要點概述 Overview of Teaching Points： |