Оператор - рекомбинация
Cтраница 1
 |
Оператор рекомбинации. [1] |
Оператор рекомбинации имеет естественный аналог [1], при этом в операции скрещивания участвуют две пары хромосом. В соответствии с этим правилом из популяции выбираются две пары хромосом Я1Ь Ян и 21, 22, каждая пара соответствует своему классу. Между двумя хромосомами первой пары и двумя хромосомами второй пары выполняется оператор скрещивания. В результате получается четыре новых решения 3, Н4, 5, е - Применение предлагаемых операторов скрещивания позволяет во многих случаях переходить из одной локальной области пространства решений в другую, а в пределах одной области осуществлять поиск лучших решений. [2]
 |
Оператор рекомбинации. [3] |
В результате применения операторов рекомбинации дальнего родства к различным классам генотипов ( А и В - классы двумерных хромосом на рис. 7.28) происходит переход в другие области поискового пространства. Выбор хромосом, относящихся к различным классам для выполнения операции рекомбинации, осуществляется по вычисляемой между хромосомами мере различия ( радиусу скрещивания) R; в рекомбинации участвуют хромосомы, мера различия которых является наибольшей. [4]
В эволюционных стратегиях используется оператор рекомбинации ( в эволюционном программировании, в отличие от эволюционных стратегий, рекомбинация не применяется), который аналогичен скрещиванию в генетических алгоритмах. [5]
Эта процедура определяет общие положения рекомбинации нескольких родителей и дает общее определение оператора рекомбинации, частные случаи которого определяются механизмами выбора CHOOSE и модификации UPDATE. В простейшем случае модификация UPDATE может сводиться к перемещению маркера на одну позицию вправо. Сканирование может быть адаптировано к упорядоченному представлению, когда каждый ген хромосомы может быть переставлен. Это гарантирует, что лучшие гены будут выбраны из родителей в популяции для получения потомков с оптимальной ЦФ. [6]
В табл. 3.5 во втором столбце приведем ожидаемое число копий хромосом, которые должны перейти из генерации t в генерацию t 1 после оператора рекомбинации, а в третьем столбце реальное число копий хромосом, которые должны перейти из генерации t в генерацию t 1 после оператора рекомбинации. В четвертом и пятом столбце приведены аналогичные результаты после выполнения всех генетических операторов. В четвертом и шестом столбцах таблицы 3.5 приведены номера хромосом. [7]
Как оказалось в дальнейшем, использование классических операторов селекции ( например, панмиксии или ассортативного скрещивания) является не всегда эффективным, необходимо было разработать новые операторы выбора хромосом для скрещивания - операторы рекомбинации ( рис. 7.28), которые позволяют уменьшить число переборов и, соответственно, время сходимости алгоритма оптимизации. [8]
В табл. 3.5 во втором столбце приведем ожидаемое число копий хромосом, которые должны перейти из генерации t в генерацию t 1 после оператора рекомбинации, а в третьем столбце реальное число копий хромосом, которые должны перейти из генерации t в генерацию t 1 после оператора рекомбинации. В четвертом и пятом столбце приведены аналогичные результаты после выполнения всех генетических операторов. В четвертом и шестом столбцах таблицы 3.5 приведены номера хромосом. [9]
Рассмотрим новые технологии построения генетических операторов в общей структуре ЭМ для решения инженерных задач. Операторы рекомбинации со многими родителями до последнего времени сравнительно мало использовалась для решения технических задач. Имеются три различных механизма оператора рекомбинации со многими родителями, называемые оператором рекомбинации большинства, оператором рекомбинации скрещивания и оператором рекомбинации скрещивания в среднем. Все эти операторы могут быть использованы при любом числе родителей. В таких технологиях генетического поиска используется более чем два оператора рекомбинации, причем хромосомы для реализации этого оператора выбираются случайно. Это позволяет с помощью данного оператора анализировать всю популяцию. Такой многохромосомный механизм глобальной рекомбинации является следствием перебора хромосом. Следовательно, более двух хромосом родителей могут принимать участие в построении хромосом потомков. [10]
В течение репродукции хромосомы копируются с вероятностью, определенной согласно величине их ЦФ. После оператора рекомбинации получены две копии схемы и хромосомы с номерами 2, 4 вошли в популяцию. Проверим, соответствует ли это число фундаментальной теореме. [11]
Существует ряд инженерных задач, когда при генетическом поиске большее число родителей ( альтернативных решений) обеспечивает лучшие результаты. Заметим, что использование оператора рекомбинации с несколькими родителями позволяет увеличить быстродействие генетического поиска. Однако это увеличение не всегда может произойти. Поэтому эффективность поиска изучают на тестовых задачах с контролируемыми параметрами. [12]
Если хромосомы из предыдущей популяции копируются в новую популяцию без обмена генами, то поисковое пространство не увеличивается и процесс затухает. Поэтому во всех ГА кроме оператора рекомбинации используются различные генетические операторы, такие как кроссинговер, мутация и другие. Они создают новые хромосомы и увеличивают или уменьшают количество шаблонов в популяции. [13]
Рассмотрим новые технологии построения генетических операторов в общей структуре ЭМ для решения инженерных задач. Операторы рекомбинации со многими родителями до последнего времени сравнительно мало использовалась для решения технических задач. Имеются три различных механизма оператора рекомбинации со многими родителями, называемые оператором рекомбинации большинства, оператором рекомбинации скрещивания и оператором рекомбинации скрещивания в среднем. Все эти операторы могут быть использованы при любом числе родителей. В таких технологиях генетического поиска используется более чем два оператора рекомбинации, причем хромосомы для реализации этого оператора выбираются случайно. Это позволяет с помощью данного оператора анализировать всю популяцию. Такой многохромосомный механизм глобальной рекомбинации является следствием перебора хромосом. Следовательно, более двух хромосом родителей могут принимать участие в построении хромосом потомков. [14]
Параметры ( Np L r) эволюционных стратегий обеспечивают свободное согласование числа родителей в популяции. Параметр г определяет число хромосом и оператор рекомбинации применяется для любого данного множества г родителей. Дискретная версия выбирает случайно одну родительскую хромосому. Средняя версия дает усреднение всех родительских хромосом как хромосому потомка. Число г является независимым параметром рекомбинации. Для выполнения теоретического анализа необходимо, чтобы все родители являлись различными случайно выбранными из популяции размерности Np. Новый оператор применяется после селекции г родителей из популяции. Выбор двух хромосом для каждого i - ro случая выполняется только из г индивидов. В этом случае оригинальный механизм сохраняется неизменным, насколько это возможно, хотя вариации между двумя экстремумами г 2 и г Np возможны. [15]
Страницы: 1 2