Dùng thuật toán di truyền để chọn UAV săn ngầm
Trang mạng “Nhà khoa học mới” Anh đưa tin, các nhà nghiên cứu Hải quân Trung Quốc vừa tiết lộ kế hoạch săn ngầm bằng máy bay không người lái (UAV) trang bị cho tàu chiến.
 |
| Máy bay không người lái bay trên tàu chiến của hạm đội Hải quân Trung Quốc được Lực lượng Phòng vệ Nhật Bản chụp được. |
Kế hoạch này do Học viện Tàu chiến Đại Liên – Hải quân Trung Quốc xây dựng, sẽ sử dụng thuật toán di truyền để chọn mô hình UAV săn ngầm tốt nhất.
Thuật toán di truyền là một giải pháp tối ưu tìm kiếm thông qua mô phỏng quá trình tiến hóa tự nhiên.
Thông qua thuật toán này chế tạo máy bay không người lái, cuối cùng có thể đạt được mục tiêu: làm cho UAV sử dụng đầy đủ nhiên liệu, ứng phó với các mối đe dọa trên không và trên biển, kết hợp với phao sona dưới nước cùng hoạt động.
Mọi người đều biết, các thông tin liên quan đến săn ngầm thuộc loại cơ mật. Chẳng hạn, trong Chiến tranh thế giới thứ hai,
"Công viên" Bletchley - trung tâm giải mật mã của Anh, đã thành công phá giải mật mã Enigma của Đức Quốc xã, đồng thời sử dụng thông tin phá giải, đã định vị thành công tàu ngầm của quân Đức.
Đây là then chốt cho quân đồng minh giành được thắng lợi trong chiến dịch Đại Tây Dương, nhưng trong thời gian dài Anh lại giữ bí mật những thông tin này.
Vì vậy, Trung Quốc công bố kế hoạch này là hơi khó hiểu. Tuy nhiên, tình hình này cũng không phải xuất hiện lần đầu tiên. Năm 2010, các nhà nghiên cứu Trung Quốc từng công bố một bài viết liên quan đến tấn công quy mô lớn, gây thiệt hại cho mạng lưới điện của Mỹ như thế nào, làm cho Mỹ rất phẫn nộ.
Giới thiệu qua về thuật toán di truyền (Genetic Algorithms)
Thuật toán di truyền (Genetic Algorithms) là một loại phương pháp ưu hóa và tìm kiếm có hiệu quả cao, được ứng dụng rộng rãi, được phát triển trên nền tảng nguyên lý của học thuyết tiến hóa sinh học.
Đặc điểm chính của nó là phương pháp tìm kiếm nhóm (bầy đàn) và trao đổi thông tin giữa các cá thể trong nhóm, việc tìm kiếm không phụ thuộc vào thông tin Gradient.
Nó được phát triển bởi giáo sư Holland của Đại học Michigan Mỹ vào đầu thập niên 1970.
Năm 1975, giáo sư Holland đã công bố tác phẩm chuyên ngành đầu tiên trình bày về thuật toán di truyền có hệ thống, mang tên “Hệ thống tự nhiên và tính thích ứng trong hệ thống nhân tạo” (Adaptation in Natural and Artificial Systems).
 |
| Máy bay không người lái X-47B sẽ trang bị cho tàu sân bay Mỹ trong tương lai. |
Điểm xuất phát nghiên cứu đầu tiên của thuật toán di truyền ban đầu không phải là được thiết kế dành riêng cho giải quyết vấn đề tối ưu hóa, nó cùng với phương pháp tiến hóa, lập trình tiến hóa tạo thành khung chính của thuật toán tiến hóa, đều phục vụ cho phát triển trí thông minh nhân tạo khi đó.
Đến nay, thuật toán di truyền là thuật toán được biết rộng rãi nhất trong thuật toán tiến hóa.
Trong những năm gần đây, thuật toán di truyền chủ yếu được tìm cách giải quyết trong nhữn vấn đề ưu hóa và ứng dụng trong lĩnh vực công trình công nghiệp, đã đạt được những kết quả thuyết phục, vì vậy đã thu hút sự chú ý của rất nhiều người, hơn nữa trong quá trình phát triển, sự khác biệt giữa phương pháp tiến hóa, lập trình tiến hóa và thuật toán di truyền ngày càng thu hẹp.
Thuật toán di truyền đã được ứng dụng thành công gồm có: lập kế hoạch và trình tự công việc, thiết kế độ tin cậy, lựa chọn và quản lý tuyến xe, công nghệ nhóm, bố trí và phân phối thiết bị, vấn đề giao thông v.v…
