遗传算法入门(连载之三)

最近在学习有关遗传算法和神经网络方面的知识,网上查看了很多这方面的秘笈,只怪小生天生愚钝、才疏学浅,不能很好的领悟秘笈中的真谛,往往被弄得晕头转向、不知所措快哭了委屈。直到有一天无意中看到了博主zzwu写的有关这方面的文章,初读之,如温旧习;渐深入,觉甚好;遂一气呵成,犹如拨云见日、茅塞顿开。余甚怕在茫茫Internet中再无机会拜读之,遂收藏于此,以便众人观之,绝无其他不良用途。在此对博主再次深表感谢。博文转自:http://blog.csdn.net/zzwu/article/details/561617



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(连载之三)
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扎自<游戏编程中的人工智能技术>第三章

清华大学出版社

(本章由zzwu译)


3.2.二进制数速成(A Quick Lesson in Binary Numbers)

    当进入更深层的学习之前,我必需确保你对二进制记数系统的理解。如果你已经知道二进制记数的工作原理,可以跳过这一小节。如果你还不了解,就让我来启发你...  

   我认为了解二进制数(基为2的数)的最容易的方法,就是首先查看一下十进制数:你为什么使用十进制数字(基为十的数)和怎样使用十进制计数?  

   人们通常相信,人类之所以采用基数为十的记数法来计数,是因为我们的双手共有十个手指的缘故。设想我们的一个祖先,不妨称他为Ug,几十万年前在计算一个猛犸群中猛犸的数目。Ug利用2个拳头来开始计算,当他每看到一个猛犸,就伸出一个手指;这样1个、2个地继续下去,直到他所有的手指都被用上为止;这样他就知道他已经算到10个猛犸。但因猛犸群中包含的猛犸远远超过10个,Ug不得不再想一种方法来计算更大的数目。他狠抓了一下他的脑袋,就产生了一个想法:叫他的一个朋友Frak来帮忙。Ug想到用Frak的一个手指来代表他计算到的那10个猛犸,然后他自己的手指就得到解脱,可重新开始用来计算第11、12、13个猛犸,等等,直到20,这时就需要使用Frak的另一个手指。你能看出,采用这样的过程,Ug和Frak最多可以计算到110个猛犸(那真是一桩了不起的奇观,不是吗?),但为了统计出更多的猛犸数目,他们就不得不去招募另一位朋友了。  

   当人们最终学会了怎么写出数字时,就是使用类似方法来完成的。为了表示基数为10的数字,你创建一系列的列(columns),每一列代表人的一双手,例如:  

1000位 100位 10位 个位
       

   因此,要计数到15,你先在个位(列)由0开始不断递增,直到9,然后,因个位已不能再增,你就在10位记1,并从新在个位由0开始不断增加,直到如下结束:  

1000位 100位 10位 个位
    1 5

   数字15由一个十位和5个个位组成。(我知道,你听到这些会感到非常显然,但是这种详细的分析是必要的。)你能看到,二进制数系(或不管哪一种进制数系)都用同样的方式工作。但二进制计数时不用10个数字,而只用2个[译注:原文误为1个],其中一个是0,另一个是1。这样,当你在写2进制数时,表示数的列(在2进制数人们称作‘bit')的形式应为:

16 8 4 2 个位
         

   现在你就可以来计算15。首先,你在个位(列)加1,得:

16 8 4 2 个位
        1

 

   这时,因为你已经没有更大的数字可以用了(请记住,2进制数中最大的数是1),你必须增加个位左边的那个列,并将个位数从新变为0,因此数字2的形式如下:

16 8 4 2 个位
      1 0

数字3的形式为:

16 8 4 2 个位
      1 1

数字4的形式为:

16 8 4 2 个位
    1 0 0

 

等等,直到数字15:

16 8 4 2 个位
  1 1 1 1

 

   这就是计算15所要做的全部过程了。至此,你应该能够转换十进制数为二进制,或反过来,把二进制转换为十进制了。我同时必须指出,二进制数字也常常写成一组有固定长度的位,特别当它与计算机联系起来讨论时如此。这就是为什么处理器常被说成是8位、I6位、32位、或64位的原因。这意味,如果你要把15写成8位的二进制,则你就要写成下面这样的形式,其中高位都是0,但也要在前面写出来,以使整个长度达到8:

   00001111

   为了确保你理解这一概念,作为一个练习,在你继续进入下一节以前,试回答下列问题(答案附在本章最后):  

   1.把十进制27转换为二进制。  

   2.把二进制数10101转换为十进制。  

   3.把十进制数135表示成为一个8位的二进制数。  

   不难吧?既然你对二进制数有了一个初步概念,下面就让我们来讨论令人更加激动的内容吧!

 -连载3完-


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