第6期 莫宏伟：自然计算研究进展 .551· 启发的计算也是自然计算的一个重要内容，限于篇 科学的进步.这个过程中的某个步骤可能促使我们 幅，没有过多展开叙述.如果从更广义的角度把人类 重新审视自然启发的计算或自然计算，可能自下而 社会与人类思维看作是自然界的一部分，从表1可 上重新发明新的计算方法，每个学科都可能做出自 以看出，目前自然计算的启发原型多种多样，从无机 己的贡献，为人类解决能源、信息、材料、人工智能等 物到有机物，从自然界到人类社会，从人脑到细胞和 重大领域的问题提供更有效的手段 分子，在范围、尺度、内容、形式上都有很大差别，在 各种启发原型上发展的具体技术则多数表现为现代 参考文献： 计算机中的算法、逻辑语言等.应用领域则存在交 [1]GONG Maoguo,JIAO Licheng,DU Haifeng,et al.Mul- 叉，比如都可用于智能信息处理、优化等领域，许多 tiobjective immune algorithm with nondominated neighbor- 技术本身就属于人工智能的分支.按照表1中的模 based selection[J].Evo Comput,2008,16(2):225-255. 式，未来出现其他新型的自然计算模型是肯定的.由 [2]CHEN Tianhi,TANG Ke,CHEN Guoliang,et al.Analysis of computational time of simple estimation of distribution al- 于这些原因，目前还没有关于自然计算的统一理论、 gorithms [J].IEEE Trans on Evolutionary Computation, 方法、原理、技术。 2010,14(1):1-22 未来自然计算主要从理论、应用和学科交叉几 [3]WANG Y.Differential evolution with composite trial vector 个方面展开研究工作，在注重理论研究的同时，更应 generation strategies and control parameters J].IEEE 该将研究的重点放在应用产品研发和与其他学科交 Trans on Evolutionary Computation,2011,15(1):55-67. 叉融合上 [4]CHEN Weineng,ZHANG Jun,CHUNG H S H,et al.A 1)要加强自然计算工程技术可行性研究.只有 novel set-based particle swarm optimization method for dis- 加强自然计算工程技术开发方法研究，建立自然计 crete optimization problems[J].IEEE Transactions on Evo- 算工程技术可行性论证理论，才能尽可能降低开发 lutionary Computation,2010,14(2):278-300. [5]崔逊学.多目标进化算法及其应用[M].北京：国防工 风险.到目前为止，大多数自然计算技术开发的投入 业出版社，2006：1-10. 和产出都不成正比，更谈不上成为高新技术的支柱 [6]郑金华.多目标进化算法及其应用[M].北京：科学出 型产业.在不断研究新的算法同时，研究人员也应妥 版社，2007：1-10. 善认真考虑这个问题， [7]中国科学技术协会.智能科学与技术学科发展报告[R], 2)以硅为基础的计算机对人类的工作、娱乐、 北京：中国科学技术出版社，2010. 交流产生了巨大影响，对社会经济、文化的影响也是 [8]马义德，李廉，王亚馥，等.脉冲耦合神经网络原理及 有目共睹.但是今天的计算机有其物理空间上的局 其应用[M].北京：科学出版社，2006：1-25. 限性.因此，研究替代现有计算机系统的自然计算系 [9]ZHOU Z H,WU J X,JIANG Y,et al.Genetic algorithm 统意义重大 based selective neural network ensemble[C]//Proc of the 3)自然计算是一个庞大的研究领域，有许多具 17th International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI01).Seattle,USA,2001,2:797802, 体的研究方向和子领域，需要来自数学、物理、化学、 [10]史忠植.神经网络[M].北京：高等教育出版社， 生物等基础学科以及基因、电子、信息、纳米领域专 2009:1-205. 家的通力合作，更好地促进自然计算的发展.面对千 [11]LIU Y M,CHEN GQ,YING M S.Fuzzy logic,soft com- 差万别的启发原型，建立自然计算的统一模型和理 puting and computational intelligence[M].Berlin:Spring- 论，目前看还不现实，但在具体的自然计算分支中寻 er-Verlag,2005:1-10 求基本的理论、算法模型应该是可行的， [12]DORIGO M,MANIEZZO V,COLORNI A.The ant sys- 当前科学发展的一个重要特征是，不同学科的 tem:optimization by a colony of cooperating agents[J]. 技术和概念之间不断地双向流动甚至多重交叉流 IEEE Trans Sys,Man,and Cybernetics,1996,26(1):1- 动，这样一个趋势意味着新的计算方法的突破不再 [13]KENNEDY J,EBERHART R.Particle swarm optimization 是盲目的，而是有方向性的、必然的.因此综合利用、 控制论、信息论、协同论、耗散论、复杂系统等现代理 [C]//IEEE Int Conf on Neural Networks.Piscataway, USA,1995:1942-1948. 论以及其他新理论研究自然计算理论是必要的.21 [14]王磊，潘进，焦李成。基于免疫策略的进化算法[J]. 世纪的新科学哲学观念表明，在系统层次上，不同学 自然科学进展，2000,10(5)：451455 科之间的边界必须被超越，甚至被推翻.实际上，系 WANG Lei,PAN Jin,JIAO Licheng.Evolutionary algo- 统生物学的发展正不断推动生物学、工程和计算机 rithm based on immune strategy[J].Progress of Nature