Главная | RSS News
 
 

Оператор мутации

Эффективность применения равномерного скрещивания, при котором в среднем L/2 битов меняются местами, показана в работе [423]. Автор сравнил вероятности разрушения схем для одноточечного, двухточечного и равномерного скрещивания. Интересно, что, хотя равномерное скрещивание более разрушительно для схем, чем другие два вида оператора, вероятность разрушения схемы в данном случае не зависит от длины схемы. Также автор показал, что равномерное скрещивание более успешно конструирует представителей новых, более качественных схем из менее качественных, чем одноточечное и двухточечное скрещивания. Однако вопрос о предпочтении того или иного способа скрещивания остается открытым [106] и решается каждый раз применительно к конкретной задаче.
Система скрещивания, в которой при образовании “родительской” пары хромосомы выбираются только на основании информации об их количественных признаках (например, степенях приспособленности), называется предпочтительным скрещиванием [21].
В бинарном случае оператор мутации заключается в инвертировании символов в случайно выбираемых позициях. В случае работы с конечным алфавитом случайно выбираемый символ заменяется на какой-либо отличный от него. Оператор мутации применяется не ко всем генам представителей популяции. Обычно изначально задается вероятность мутации pm и некоторый алгоритм осуществления мутации, например, следующий. Сначала нумеруются произвольным образом все представители исходной популяции. Затем, начиная с первого гена первой хромосомы, просматривается вся популяция, при этом выбираются случайные числа из полуинтервала [0,1). Если на некотором шаге выбранное число оказывается меньше pm, то текущий ген подвергается мутации.
Как и в случае со скрещиванием, конкретное значение pm зависит от решаемой задачи, но чаще всего вероятность мутации имеет довольно малое значение. Например, в литературе можно встретить оценки pm0,001 и pm[0,0050,01] в работе [106], pm0,01 в [384].
Однако следует отметить, что, скорее всего, вероятность мутации не должна быть константой [106]. Роль оператора мутации резко возрастает, например, если популяция ущербна в “генетическом” смысле. В этом случае скрещивание не дает улучшения, и тогда мутация может помочь изменить ситуацию.
Далее проводим непосредственно мутацию (рис. 6.1), т.е. с некоторой достаточно малой вероятностью случайно выбранный ген меняет своё значение. Эта процедура позволяет избежать локального экстремума. Коэффициент мутации показывает, какой процент хромосом будет участвовать в этой операции, и определяется экспериментально. Этот коэффициент обычно рекомендуется равным 0,1…0,01 [296].
Чтобы оптимизировать структуру, используя генетический алгоритм, нужно задать некоторую меру качества для каждой структуры в пространстве поиска. Для этой цели используется функция пригодности. В окружающей нас живой природе в качестве меры приспособленности индивидуума (живого организма) выступает вероятность того, что он выживает в данной среде и размножается, давая определенное число потомков. В искусственном мире математических алгоритмов для оценки их пригодности (приспособленности) используются некоторые специальные показатели, на основании числовых значений которых делаются выводы о необходимости развития популяции в том или ином направлении путем отбора наиболее пригодных индивидуумов и применения к ним упомянутых выше генетических операторов.
На практике в качестве функции пригодности индивидуума Si используется одна из следующих четырех функций:
– “исходная” функция пригодности f(Si), определяемая в естественных терминах самой решаемой задачи;
– “стандартизованная” (“смещенная”) функция пригодности;
– “модифицированная” функция пригодности;
– “нормализованная” функция пригодности.

Прочитало: 1705
 
 
Календарь
 
«    Октябрь 2013    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 
 

Меню
  »  Классификация портов проникновения ЭМИ
»  Задачи ЭМС ЭС при внешних воздействиях
»  Средства электромагнитного террора
»  Методы и средства анализа воздействия ЭМИ на ЭС
»  Анализ эффективности экранирования корпусов ЭС
»  Экранирование э.-м. воздействий стенами ИЗ
»  Цель и методы оптимизации
»  Оптимизация внутриаппаратурной ЭМС межсоединений
»  Многокритериальная оптимизация
 
 

Архивы
 Октябрь 2008 (17)
Сентябрь 2008 (30)
Август 2008 (19)
 
 

Популярное
   
 

Реклама
 
Статьи
Ещё
 
 

 
 
E-M-P.Ru 1, 2