Эволюционная программа
Cтраница 1
Эволюционная программа реализует моделирование процессов естественной эволюции моделей-автоматов, причем в каждый момент времени сохраняется тот организм, который наилучшим образом может справиться с данной задачей. Родитель - - ский организм оценивается в зависимости от способности при / - нимать требуемое решение на основе имеющихся данных. [1]
 |
Решение задачи с помощью классического генетического алгоритма.| Решение задачи с помощью эволюционного алгоритма ( эволюционной программы. [2] |
Эволюционные программы могут оставить постановку задачи в неизменном виде за счет модификации хромосом, представляющих потенциальные решения ( с использованием естественных структур данных), и применения соответствующих генетических операторов. [3]
Эволюционная программа реализует моделирование процессов естественной эволюции моделей-автоматов, причем в каждый момент времени сохраняется тот организм, который наилучшим образом может справиться с данной задачей. Родитель - ский организм оценивается в зависимости от способности принимать требуемое решение на основе имеющихся данных. [4]
Структуру эволюционной программы довольно точно отображает блок-схема, приведенная на рис. 4.3. Она совпадает со структурой генетического алгоритма, поскольку идеи эволюционной программы целиком заимствованы из теории генетических алгоритмов. Различия имеют глубинный характер, они касаются способов представления хромосом и реализации генетических операторов. Эволюционные программы допускают большее разнообразие структур данных, поскольку возможно не только двоичное кодирование хромосом, а также предоставляют расширенный набор генетических операторов. [5]
 |
Представление эволюционной программы в виде псевдокода. [6] |
Каждая особь в эволюционной программе представляет одно из потенциальных решений, т.е. в данном случае некоторый граф. Исходная популяция графов Р ( 0), формируемая случайным образом либо создаваемая при реализации какого-либо эвристического процесса, считается отправной точкой ( k 0) эволюционной программы. Функция приспособленности, которая обычно задается, связана с системой ограничений решаемой задачи. Эта функция определяет приспособленность каждого графа путем выявления лучших и худших особей. [7]
Каждая особь представляет потенциальное решение задачи, которое в произвольной эволюционной программе может отображаться некоторой ( в том числе и достаточно сложной) структурой данных D. Любое решение х, оценивается по значению его приспособленности. Далее в процессе селекции на ( / с 1) - й итерации из наиболее приспособленных особей формируется очередная популяция. Некоторые особи этой новой популяции трансформируются с помощью генетических операторов, что позволяет получать новые решения. От эволюционной программы ожидается, что после смены некоторого количества поколений наилучшая особь будет представлять решение, близкое к оптимальному. [8]
Таким образом, энергоинформационное взаимодействие выражается во множестве форм в связи с эволюционными программами и принципами самоорганизации, самодвижения материи. Изучение всего этого многообразия возможно только на основе многодисциплинарной науки. [9]
При реализации первого подхода применяется классический генетический алгоритм, а при реализации второго подхода - эволюционная программа. Однако чаще всего встречается термин эволюционные алгоритмы. Эволюционные программы также могут рассматриваться как эволюционные алгоритмы, подготовленные программистом для выполнения на компьютере. Основная задача программиста заключается при этом в выборе соответствующих структур данных и генетических операторов. Именно такая трактовка понятия эволюционная программа представляется наиболее обоснованной. [10]
Структуру эволюционной программы довольно точно отображает блок-схема, приведенная на рис. 4.3. Она совпадает со структурой генетического алгоритма, поскольку идеи эволюционной программы целиком заимствованы из теории генетических алгоритмов. Различия имеют глубинный характер, они касаются способов представления хромосом и реализации генетических операторов. Эволюционные программы допускают большее разнообразие структур данных, поскольку возможно не только двоичное кодирование хромосом, а также предоставляют расширенный набор генетических операторов. [11]
 |
Представление эволюционной программы в виде псевдокода. [12] |
Каждая особь в эволюционной программе представляет одно из потенциальных решений, т.е. в данном случае некоторый граф. Исходная популяция графов Р ( 0), формируемая случайным образом либо создаваемая при реализации какого-либо эвристического процесса, считается отправной точкой ( k 0) эволюционной программы. Функция приспособленности, которая обычно задается, связана с системой ограничений решаемой задачи. Эта функция определяет приспособленность каждого графа путем выявления лучших и худших особей. [13]
При реализации первого подхода применяется классический генетический алгоритм, а при реализации второго подхода - эволюционная программа. Однако чаще всего встречается термин эволюционные алгоритмы. Эволюционные программы также могут рассматриваться как эволюционные алгоритмы, подготовленные программистом для выполнения на компьютере. Основная задача программиста заключается при этом в выборе соответствующих структур данных и генетических операторов. Именно такая трактовка понятия эволюционная программа представляется наиболее обоснованной. [14]
Классический генетический алгоритм выполняется при фиксированной длине двоичных последовательностей и в нем применяются операторы скрещивания и мутации. Эволюционные программы обрабатывают более сложные структуры ( не только двоичные коды) и могут выполнять иные генетические операции. Например, эволюционные стратегии могут трактоваться в качестве эволюционных программ, в которых хромосомы представляются вещественными ( не двоичными) числами, а мутация используется как единственная генетическая операция. [15]
Страницы: 1 2