4、进化计算前沿：从理论到实践的探索

进化计算前沿：从理论到实践的探索

1. 进化计算中的关键问题

在进化计算领域，存在着一些具有挑战性的问题。例如，McCarthy 在 1959 年提出将常识知识编码到计算机中的设想，Lenat 在 1995 年也进行了相关努力，试图将“常识”知识编码到基于规则的数据库中，但经过近 10 年的努力，仍未达到目标。由此引出了问题 9：是否有可能向计算机中输入足够多的知识，使其能够阅读报纸并自我提升？回顾冯·诺伊曼的讨论，这个问题的答案可能是否定的，不建议针对此问题开展工作，而是推荐研究 Shannon 在 1953 年提出的子问题，即问题 10：能否将机器组织成类似大脑的层次结构，使机器的学习逐步在层次中推进？这里的层次指的是抽象层次，每个层次可能使用不同的演算方法，机器应能在有限示例后在较低层次进行推理，并将此特性用于下一层次的学习，但目前尚无令人信服的解决理论。

2. 自适应系统的逻辑理论

Holland 在 1970 年试图延续冯·诺伊曼发起的科学探索，提出了自适应系统逻辑理论的大纲。他认为该理论应能阐述关键假设和问题，特别是来自分子控制和神经生理学方面的，理论遗传学的工作也应在其中找到合适位置，同时要运用自动机理论的严格方法。这是早期对自动机进化的建设性理论的尝试，试图将存在、行动、发展和进化相结合。

2.1 Holland 模型的具体内容

Holland 模型有一个有限的生成器（程序）集合，生成过程基于此集合和一个生成树图定义。生成树中的每个顶点代表生成器的一种允许组合，分为辅助顶点和主顶点。辅助顶点标有连接和断开概率，用于创建或删除连接；主顶点标有密度变量。Holland 声称可以根据生成树和特定生成过程的转移方程计算主顶点