G2 Genetic Algorithms
Short Description
s233...
Description
A��������� G�����c��
F���a��� B���a�, b���a�@ac�.���
A��������� G�����c�� La �����c���a b���ca �� �� a�������� ������c� C���������� �� �� a�������� ������c� T�c��ca� �� ���������ac��� O���a����� �� c��c� O���a����� �� ���ac��� M�ca������ �� ����cc��� L�� �a�������� �� �� a�������� ������c� O��a� ���������ac����� R��������ac��� �����a � ������ac����� R��������ac��� ��a� R��������ac��� �� ��b�� (�����a�ac��� ������ca)
�
A��������� ������c�� A ���a��� �� ��� 1950� � ����c����� �� ��� 1960�, �� b������ ������ A��� S. F�a��� (1923�2002) ��b��c� ��a ����� �� ��aba��� ��b�� �a �����c��� �� ������a� b������c�� �� ��a c�����a���a �����a�, ��������� �� ������ac��� �a�a ��� a��������� ������c��: F�a���, A. S., "���������� �� ������� ������� �� ��������� ������� ���������. I. I������c����," A���. J. B���. Sc�., ���. 10, ��. 484�491, 1957. �
A��������� ������c�� Ha���J�ac��� B������a�� (1926�1996) ��� �� ������� �� ��� �a �����c��� c��� �� ���c��� �� �������ac���, a����� �� ��a���a� ��a �� �a� ������a� �����ac����� c�� ca���a� b��a��a� ��� �� ���c��aba� ��� ����� �� �������cc���, ����cc��� � ���ac��� (�����c���� �� ��� a��������� ������c��).
B������a��, H.J. (1962): ������������� ������� ��������� ��� ��������������. I�: S����O��a������ ������� 1962, ������ M.C. Y������ �� a�., S�a��a� B����, Wa��������, D.C. ��. 93�106.
�
A��������� ������c�� J��� H���� H���a�� (1929�) ���a�����a a ����c����� �� ��� 1960� ��� ���a��� �������c������ � �a�a��a������ �� �� ������� ��� �ac�� ��� �a� c�����a���a� a�����a� ����a��� �� ���c��� �� �a �����c���. J��� H. H���a�� (1962): "������� ��� � ������� ������ �� �������� �������", JACM 9(3):297�314. DOI 10.1145/321127.321128 J��� H. H���a�� (1975): A��������� �� ������� ��� A��������� ��������. � A��������� T�� U��������� �� M�c���a� P����, 1975 � ISBN 0472084607
A��������� ������c�� ������ �����������
D������c�a� ����ca� � �� c������a������ ��� a��c�a� a �a ��������a �� �� ��������� a �� �������. E� �a �a���a���a, �a�c�a������ ��������a�a� ��� �a �����c�a, �a�c�a������ �����a��� ��� �ac����� ���ac���a��� c�� �� ���a������ �� ���������. S� ��� �a���� ��������c�� ��c������a� �a� ����b����a��� �� �������cc��� � ������ �����a���, �������� a ��c������a��� �� ��b��c������ �����ac������ � ������ �� ba�� a ����a� c��b��ac����� �� �a����.
�
A��������� ������c�� E�������� �������
La ��b�ac��� c������� �� �� c������� �� ����������. L�� ���������� ��� ����cc���a��� (c��b��ac����� �� �a���� ����� a�a��a��� ������� a ��c������a��� �� �a ��b�ac���). La ��b�ac��� �����c���a (�a ����cc��� �a���a� �� c��b��a c�� �a �a��ac��� �������c��a ��� ca�b��� a��a������ [��a ������ �� ��������a�]). �
A��������� ������c��
S� �ac� �����c���a� ��a ��b�ac��� �� ���������� (ca�a ��� �� ��� c�a��� ���������a ��a ����b�� ����c���). La ��b�ac��� �� ������ a acc����� a��a����a� �����a���� a �a� �� �a �����c��� b������ca (���ac����� � ��c��b��ac����� ������ca�). L�� ���������� �� ����cc���a� ����cc���a� �� ac����� c�� ��a ���c��� �� a�a��ac��� �� ���c��� ��� c�a� �� ��c��� ��� ���������� ��b������� (��� ��� a�a��a���) � c����� ��� ���ca��a��� (��� ����� a����). �
A��������� ������c�� C�������������� ���������� (�� ��������� ��������� ���������)
A��������� �� ���� ������a� � ���ba�� [�����a�� & ����]. A��������� ����c����c�� ba�a��� �� ��b�ac����� (c������a������ �� �����������a). O���a����� �� �a��ac��� (c��c� � ���ac���) c��a� �a ��������a� ��c��a��a. La ����cc��� ����c� �a ��������a� (�ac�a ����c����� �� ca���a�).
�
A��������� ������c�� C�������������� ����������
I��c�a���ac��� (�����ac��� a��a����a �� ��a ��b�ac��� ���c�a�) Va��ac��� (����a����� �� c��c� c��c� � � ���ac���) E�a��ac��� (a������ [�������] �� ca�a ���������) S���cc��� (����cc��� ���bab������ca ���bab������ca)) �
A��������� ������c�� F����
I��c�a���ac��� E�a��ac���
R�����c���� S���cc��� C��c� M��ac��� E�a��ac��� R�����a��
��
A��������� ������c�� A�������� �������� ������� � ← � ������������ ← ���������������� ��������������������� ����� ��� ���������� �� ������������ � ← � � � ������������ ← ��������������������������� ������������ ← �������������������� ������������ ← ������������������� ��������������������� ������ ������������
��
A��������� ������c�� ���������, ����� & ��������
��
A��������� ������c�� E������: E� �������� �� ��� � ������
F�������: C�������ac��� ��� �ab����.
G�������: P�����ac��� �� �������.
1 3 5 2 6 4 7 8 ��
A��������� ������c�� E������: E� �������� �� ��� � ������
F��c��� �� ��a��ac���: N����� �� �a���a� �� ����a� ��� �� �� a�aca�. D�����c��� a�����a���a c��� ���b���a �� �������ac���: P��a���ac��� �� ��a ����a = N����� �� ����a� a �a� ��� a�aca ����c�a�����. P��a���ac��� ��� �ab���� = S��a �� �a� ���a���ac����� �� ���a� �a� ����a�. F������ = � ���a���ac��� ��� �ab����.
��
A��������� ������c�� E������: E� �������� �� ��� � ������
O���a��� �� ���ac���: P�����a �a��ac��� �� ��a ������ac���. E������: I����ca�b�� �� ��� ����c����� ������a� a� a�a�.
1 3 5 2 6 4 7 8
1 3 7 2 6 4 5 8 ��
A��������� ������c�� E������: E� �������� �� ��� � ������
O���a��� �� c��c�: C��b��ac��� �� ��� ������ac����� E����� �� ����� �� c��c� a� a�a�. C���a� �a ������a �a��� �� a�ba�. R�����a� �a ������a �a��� ��a��� �� ���� �a���: �� a�a��� �a����� ����� �� ����� �� c��c�, �� �� ����� �� �� ��� a�a��c�� � �a��a��� ��� ��� �a �����.
1 3 5 2 6 4 7 8 8 7 6 5 4 3 2 1
1 3 5 4 2 8 7 6 8 7 6 2 4 1 3 5
��
A��������� ������c�� C���������� �� �� ��������� ��������
����://�����.����c������.���/
��
A��������� ������c�� C���������� �� �� ��������� ��������
R��������ac��� �� �a� ����c����� ��� ���b���a.
F��c��� �� ��a��ac��� (�������/a������).
M�ca����� �� c��ac��� �� �a ��b�ac��� ���c�a�.
O���a����� ������c�� (c��c� & ���ac���).
M�ca����� �� ����cc��� [���bab������ca].
Va����� �a�a ��� ��������� �a�������� ��� a��������.
��
T�c��ca� �� ���������ac��� G������� ������
La ������ac��� ��c��a��a �a�a �a �c������cc���� �� �� ��� ���� ����� c�����ca�a �� �� �����a (ADN). E� �������� ��������a �� ��������. La c�����������c�a ����� ����� � �a���� ��������c�� �� c������a: U� ��� ����� a��c�a� a ��c��� �a���� [����������]. M�c��� ����� ������ a��c�a� a �� �a��� [��������]. P������� ca�b��� �� �� �������� ������ �����ca� �������� ca�b��� �� �� �������� ��� ���a����� (�.��. a����a, c���� �� ����, c���� �� �����).
��
T�c��ca� �� ���������ac��� G������� ������
E������: H��� �a�����
��
T�c��ca� �� ���������ac��� C����� ��������
La� �������a� ��� ��c���c�a� c��������a� a �a���� �� 20 a�����c���� ����������. E� ADN �� ��a ��b�� ����c� ����c���a� ����a�a ��� �a���a� �� ��c�������� ��� c�������� ba��� ��������a�a�: 2 ������ca�: a�����a (A) � ��a���a (G) 2 ����������ca�: �����a (T) � c������a (C) NOTA: E� �� ARN, �� ��ac��� (U) ��������� a �a �����a (T). T������a� �� ��c�������� ����a� c������, ca�a ��� �� ��� c�a��� c�����ca �� a�����c��� ����c���c�. Pa�a ���a� �a ����a� �� ���a �� �a T����a, �� c����� ������c� �� �� ������ ��
T�c��ca� �� ���������ac���
��
T�c��ca� �� ���������ac��� B������� ���������
G�������
F�������
La�a�c� ���aba ������ca��
��
T�c��ca� �� ���������ac��� H������ca�����, ���������� ����� �� a��������� ���������� �� �a� a��c�a�� a ���������� ��c��ca� �� ���������ac���:
Ca���a� �� b��� (a��������� ������c��) V�c����� �� ������� ��a��� (����a����a� �� �����c���)
M�����a� �� ���a��� (�����a�ac��� ��������a)
��b���� LISP (�����a�ac��� ������ca) ��
T�c��ca� �� ���������ac��� ��������� �� �� �������������� ��������
La� �������c�a� ����� ��a ��c��ca �� ���������ac��� � ���a �� ��� ���a��a�� �����a���� �� �a ���c��ca. S� �a �� ��c���� �a ���������ac��� ��� ����� �� a�a��� a� ���b���a ��� ����������� ��������.
L�� ����a����� �� �a��ac��� (c��c� � ���ac���) �� ��c���� �� ac����� a �a ���������ac��� ��c����a. La ����cc��� �� ba�a �� �� �a��� �� ������� �� �a� ����c����� ca����a�a�, ��� �� ��� �� ������������� �� �a ���������ac���. ��
T�c��ca� �� ���������ac��� ��������� �� �� �������������� ��������
La� ����c����� ca����a�a� (����������)� �� ��a��a� �� ac����� a �� �������� (c������a������). �� c�����ca� �� ac����� a �� �������� (c�������a�).
C�����cac��� F�������
G�������
D�c�����cac���
La ��c�����cac��� �� 1 a 1 (�a c�����cac���, �� ��c��a��a�����). Pa�a ��� ca�ac�� �� ��c����a� �a ����c��� �����a, ���a ����b�� ����c��� �a �� ����� ���������a���.
��
T�c��ca� �� ���������ac��� C����������� ������� �������� ������������ (��������������)
�������� ����� � �00�000� �00�00�0 0�000�00� 0���0�00�
�������������� ��
T�c��ca� �� ���������ac��� C����������� �������
R��������ac��� ��a��c���a�
C��������: Ca���a �� b��� ��� ���������a a ca�a
��������� �� �a ��b�ac���.
G��: Ca�a ����c��� �� �a ca���a. A����: Va��� �� �� ���.
��
F��c��� �� ��a��ac��� La ���c��� �� ��a��ac��� [�������]�
� ���������a �a ���c��� �b������ �� ������� ���b���a �� �������ac���.
� a����a �a����� ��a��� a ca�a ��������.
� �� ������a �� ba�� �a�a ��a���a� �a ����cc���
C�a��� ��� ���c������, ����� (�a����� ����������).
N���a������, ������������� �a�����a� �� �a��� �� ������� (a����� a������ ���b���a� �� ��a���a� ����� c��� ���b���a� �� �������ac��� � �a c��������� ������a �����a�). ��
P�b�ac��� ���c�a�
La ���c�a���ac��� �� �a ��b�ac��� ����� ��� a��a����a. C������� a�����a� ��a ���c�a a��c�a�a �� ����� ��� a����� ����b��� (���� ��, ��c���� �� �a ��b�ac��� ���c�a� �a����� ���������� �a�a ����� ��� �����). P����� ������a���, c��� ������a, ����c����� ���������� � ����c����� �b�����a� ������a��� ��������ca� (������������ ��� ���b���a c��c����). ��
O���a����� ������c��
N�� �������� �����a� ����a� ����c����� ca����a�a�. S� ������ c�a����ca� �� ���c��� �� �� a���a� (���� ��, �� �� ������ �� ����a�a�): A���a� 1: O���a����� �� ��������. A���a�>1: O���a����� �� �������������. A���a�=2: O���a����� �� �����.
La ����cc��� �� ����a����� c��c����� ������� ��� ��ca����� �� ���������ac��� ��c�����. ��
O���a����� �� ���ac��� �������� (��������)
Oca����a������, �� �����c�� ������� �� �a �����cac��� ��� �a����a� ������c�� U� ���� ����� ����� �a����a� ������c� ��� �� �������� �� ������� �� ��� �a���� (�� �����a��) E� �a �a���a���a, �a ���ac��� ����� ��� Ca�a������ca (���� �� ��ab��) N����a� (�� �������c�a �� �������) V���a���a (����a ca�ac�������ca b�����c���a)
NOTA: La ������a�c�a �� �� c����� ������c� ����� �� ��ca����� �� c������ �� �������
��
O���a����� �� ���ac���
����://��.��������a.���/����/M��a����
��
O���a����� �� ���ac���
L�� ����a����� �� ���ac��� ac��a� ��b�� �� ��������. E� ����c�a� �� a��a������a� (�� ��� ��� �������c�a �� ����� ����a����� ��������c�� ��a����). S� ������a�c�a �a��a ����������� ��� ���� �� a�������� ���������: E� ��� a��������� ������c��, �������a� � �������c�� ��������a� �� �a ��b�ac���. E� �����a�ac��� ������ca, a���a� �� ������a�. E� �����a�ac��� ��������a c����ca, ��� ��� ���c�� ����a����� �� �a��ac��� ������a���. ��
O���a����� �� ���ac��� �������� ��������
Da�� �� c�������a, �� a����a �� �a��� �� ca�a ��� c�� ��a ���bab����a� �� �� �� �������a ���bab����a� �� ���ac���.
��
O���a����� �� c��c� �������
(�����cc��� �� �a�����)
La� �a���a� �� c�������a� �� a����a� � �����ca�. L�� c�������a� ��������� �� ���a���� �� ��� c����a� ���a�, �� ���a�a� �� �� c��������� � �����ca�b�a� �a���� �� ����� (�� c���a�). C��� ������a��, �� �b������ 4 c����a� �a�������.
��
O���a����� �� c��c� ����� ���� ���� ������
��� ���� ���� ������
��� ������ ���� (������)
��
O���a����� �� c��c�
C��b��a� ������ac��� �� ��� �a���� �a�a c��a� ������ ���c���������. La ����cc��� �� ��� ������ac��� �� ��� �a���� �� c��b��a �� ����c����ca. M�c��� ���c��������� ������ ��� ������ ��� ��� �a���� (�� �������� �� �a ���c��� �� �������). S� �����a ��� a������ �� ����� ��a� ������� a� c��b��a� ��� ��������� �� ��� ��������� ��� c����c�� a �a �b���c��� �� ������� ���������. NOTA: E��� ����c���� �� �a ������a�� ���a��� �������� �� a���c�����a � �a�a����a �a�a �a ����cc��� �� �a����a��� �� ��a��a� � �a�a� �� a���a��� (��c������ ��� �������c��).
��
O���a����� �� c��c�
��
O���a����� �� c��c� C���� �� �� �����
[1������ c��������]
S� ����cc���a �� ����� �� c��c� a��a����a�����. S� ������� ��� �a���� �� ��� �����. S� c��a� ����� �����ca�b�a��� �a���� �� ��� c�������a�.
��
O���a����� �� c��c� C���� �� �� �����
[1������ c��������] L����ac���: D������ ��� ����� �� �� ��� a�a��c�� ��� ����� E� ��� ���bab�� ��� ���a� ������ ����� ��� ����� c��ca. N��ca �a������ ������ ��� ����� �� �������� ��������.
E��� ����� ����c���a� ����� a�����c�a��� �� c���c���� a��� ��b�� �a �����c���a �� �a� ����c����� �� ������� ���b���a, a����� �� ����� ��� �� ca��� ��
O���a����� �� c��c� C���� �� � ������
[������� c��������]
S� ������ � ������ �� c��c� a��a����a�����. S� ��a�����a� ��� c�������a� �� ���� ������. S� ����a� ��a�������, a�����a��� ��� �a����.
��
O���a����� �� c��c� C���� ��������
[������� c��������] S� ����� a� a�a� �� �a��� ��� ��� �������� ca�a ��� �a�a �� ������ ���� (�� ������� ���� �� �� ���������) La �����c�a �� �� ��� �� a���a ������������� �� �� ����c��� �� �� c�������a (�� ������a� �� ����� ����c���a� ��� c��c� �� � ������).
��
O���a����� �� ��c��b��ac��� S� ������ �����a� ����a����� �� ��c��b��ac��� ��� c��b���� ������ac��� �� ��� �� ��� �a���� (�� ���a��� ������������ ��� �� ��� �c���� �� �a Na���a���a): P�c� ���c������, a����� a ��c�� ��� ������ �����
Ba�a��� �� �a� ���c���c�a� �� ��� a����� (���ac��� ������a�, �����a���ac��� ��� c��c� ��������) Ba�a��� �� �a �������ac��� �� ��� �a���� (c��c� ��a���a�, �����a���ac��� ��� c��c� �� � ������) Ba�a��� �� ����ac����� ������ca� ��b�� a����� c�� �a����� ��a��� (�.��. c����� �� �a�a�) ��
O���a����� �� c��c� �C���� � ��������? E� ������ ������
D������ ��� ���b���a ����, �� �����a�:
S���� ��� b���� ������a� a�b�� ����a�����: S� ����� ������a� �� a�������� ��������� ��� ���� ������ ���ac���, ���� �� �� a�������� ��� ���� ��� ��c��b��ac���.
��
O���a����� �� c��c� �C���� � ��������? E� ������ ������
E� ����a��� �� c��c� ������a �� ���ac�� �� b������a (���c�b�� ���a� ����������a� ����� �� ��� �a����). E� ����a��� �� ���ac��� ������a �� ��� �a ����� ���c�b����� (����a��c� c��ca ��� ���a �� ��� �a����). S��� �� c��c� ����� c��b��a� �� ����� �� ��� �a����. S��� �a ���ac��� ����� �������c�� ������ a����� �� �a ��b�ac��� (�� c��c� �� ca�b�a �a ������c��� �� a����� �� �a ��b�ac���). Pa�a ����a� ��a������ a� ������, ����� ��� ��c�������� ��a ���ac��� a������a�a�
��
M�ca������ �� ����cc��� A�a����a c�� �a �����c���:
E� ������� ������� �� ��c����� �����a��� (���� ��, ���� ����� �a� ������� a �� ������ ������ �� ����������).
L�� ���������� ������ ��������� b���c�� �� �������cc���.
E� ������ab�� �a �������c�a �� a���� ���� �� ����cc���: A������� ���������� ��� c������� ��� ��� ��c����� �� ����a ��� ���c���a ������ ��� ����b����a��� �� �������c����. ��
M�ca������ �� ����cc���
La ��b�ac���� � c������� �� c������� �� ����b��� ����c�����. � ����� ����� �� �a�a�� ����. A������ a��������� ���������� ���ab��c�� ��a ������b�c��� ���ac�a� ��b�� �a ��b�ac��� (�.��. ����� � ��c���). La ����cc��� ����� c�������a� �a ��b�ac��� �� �� c������� � �a ���bab����a� �� �������cc��� �� ������ ��b�� �a �����ac��� ac��a� �� �a ��b�ac���.
��
M�ca������ �� ����cc���
S� a����a� ���bab����a��� �� ����cc��� a ��� ���������� �� �a ��b�ac��� (�a����) �� ���c��� �� �� �������. S� ����� �����a� �� ��ca����� �� ����cc��� ����c����c�: L�� ������� ���������� �� ��� ���bab�� ��� �� ����cc����� (a����� �a�a �� �a�a����a). I�c���� �� ���� ��������� �� �a ��b�ac��� ����� ��� ����cc���a��.
La ����cc��� ����c����ca ��� a���a a ��ca�a� �� ������� ��ca���. ��
M�ca������ �� ����cc��� ��������� ������������ (��������)
I��a: L�� ������� ���������� ������ ��� ����b����a��� �� �������c���� (�� �a���a ������c���a� a �� �������). I��������ac���: R����a A ca�a ��������� �� �� a����a ��a �a��� ������c���a� �� �a �����a. S� ���a �a �����a � ��c�� �a�a ����cc���a� ��a ��b�ac��� �� � ����������.
��
M�ca������ �� ����cc��� ��������� ������������ (��������)
�������(A)=3 �������(B)=1 �������(C)=2
� �
�/� ��% �/� �0%
�/� ��%
�
��
M�ca������ �� ����cc��� ��������� ������������ (��������)
[G���b��� 1989] ��
M�ca������ �� ����cc��� A�������� �������� ��������
S���cc���a� ��� �a����. C�� ���bab����a� �c, c���a� ��� �a���� (�� ��, ����������� �� c���a�). �c ����ca����� ����� 0.6 � 0.9 Pa�a ca�a ���c��������, �� ���a ca�a b�� ������������������ c�� ���bab����a� ��. �� ����ca����� ����� 1/�a�a�� �� �a ��b�ac��� � 1/�������� ��� c�������a
��
M�ca������ �� ����cc��� A�������� �������� ��������
C��c�
M��ac���
��
M�ca������ �� ����cc��� ��������� �� �������������� (a.�.a. ������a��)
La �a����a �� ��� a��������� ���������� ������a� ��a ��b�ac��� �� �a�a�� ����, ��� �� ��� �a� ��� ������� ��a ����a �� c��a� �a ��������� �����ac��� a �a���� ��� c������� �� ���������� �������b��� (�a���� � �����). La ����cc��� ���a� ����� ��� ������������ca: Ba�a�a �� �� ������� (���� ��� ������� ��b�������). Ba�a�a �� �a ��a� (�a �����ac��� �� ���c��������� ��������� ��� c������� a ��� �a����).
��
M�ca������ �� ����cc���
E� �ca������, �� c��b��a� ������� � ��a�: �������� (�� ����� ��������� ������� ��b������, ��a �a��� � ����). Ha ���� �������a�� ��� �� a�������� ������c� �������� �������� �a�a ����� c�������� a� ������ ���ba�. G����� R������: �C��������c� A�a����� �� Ca����ca� G�����c A����������. IEEE T�a��ac����� �� N���a� N�������, 5:96�101, Ja��a�� 1994. ��
M�ca������ �� ����cc��� ������� �������������
������ ������������ [SGA: ��a��a�� GA]
Ca�a ��������� ���� ���a��� ��a ���ca �����ac���; �.�. �� c������� c������� �� �a���� �� ������a�a��.
������ ������������ [SSGA: ���a�����a�� GA]
E� ca�a �����ac��� �� c��a �� ���c� ���c��������, ��� ������a�a a �� ����b�� �� �a ��b�ac��� ���c�a� (�.��. ���� �������, FIFO � a��a�����).
Ga� �����ac���a� = F�acc��� ������a�a�a �� �a ��b�ac��� �a�(SGA) = 1
��. �a�(SSGA) = 1 / �a�a�� �� �a ��b�ac���
��
M�ca������ �� ����cc��� La ����cc���, ��� �a���, ����a �� ��� ������: S���cc��� �� �a���� (�a�a c��a� ���c���������) S���cc��� �� �������������� (��������� �����ac���)
L�� ����a����� �� ����cc��� ����a� ��b�� ���������� � ��� �������������� �� �� ���������ac���. U�a ��� ��������a�a� �a� ���bab����a��� �� ����cc���, �� ������ ������a� ��������� a��������� �a�a ���������a� �� ���c��� �� ����cc��� [�� �a����]� ��
M�ca������ �� ����cc��� N����� �����a�� �� c���a� �� �� ��������� �: E( �� ) = µ � �(�) / 〈 � 〉 µ
�(�) 〈� 〉
Ta�a�� �� �a ��b�ac��� F������ ��� ��������� I F������ ����� �� �a ��b�ac���
A�������� �� �� ������
Da�a �a ������b�c��� �� ��bab����a��� �� ����cc���, ���a� �a ����� � ��c�� �a�a ��a���a� � ����cc����� N� �a�a����a ��� �� �b����a �� �a��� �����a�� �� ��
��
M�ca������ �� ����cc��� N����� �����a�� �� c���a� �� �� ��������� �: E( �� ) = µ � �(�) / 〈 � 〉 µ
�(�) 〈 � 〉
Ta�a�� �� �a ��b�ac��� F������ ��� ��������� I F������ ����� �� �a ��b�ac���
A�������� ��� �� J���� B���� (1987) ����������� ��������� ���������
S� ��a �a �����a ��a ���ca ��� � �� ����cc���a� � ��������� �������ac�a��� Ga�a����a ��� �����(E(��)) ≤ �� ≤ c���(E(��))
��
M�ca������ �� ����cc��� La ����cc��� ������c���a� �������a a������ ���b���a�:
U� ��������� ��� a��� ����� ���a������ �����a����� �� �� ����� �� �a ��b�ac��� �� ��c�� ���� (c��������c�a ����a���a) C�a��� ��� �a����� �� ������� ��� �����a���, �� ���c��� �� ����cc��� ������ �������. La� ���bab����a��� �� ����cc��� ��� ��� ���c����b��� a��� �a ��a�����c��� �� �a ���c��� �� �������. ��
M�ca������ �� ����cc��� T�a�����c��� �� �a ���c��� �� ������� � �� �������c�a �� �a ����cc��� ������c���a�
��
M�ca������ �� ����cc��� Ca�b�a� �a ��ca�a �� �a ���c��� �� ������� ����� ����c���a� ��� ��� ������� ���b���a�:
���������: ��(�) = �(�) � β�
����� β� �� �� ���� ������� �� ���a �����ac��� (� �a� �����a� � �����ac�����)
����� �������: ��(�) = �a�( �(�) � (〈 � 〉 � c � σ� ), 0.0)
����� c �� ��a c����a���, ����a������ c=2.0
��
M�ca������ �� ����cc��� ��������� ������ �� �� �������
Pa�a ������a� ��� ���b���a� �� �a ����cc��� ������c���a�, �a� ���bab����a��� �� ����cc��� �� ba�a� �� �a����� ���a����� �� ��� �� �� ��� �a����� ab������� �� �������.
S� �����a �a ��b�ac��� �� ac����� a �� ������� � �a� ���bab����a��� �� ����cc��� �� ba�a� �� �� �a����� (�a����� µ �a�a �� �����, 1 �a�a �� ����).
NOTA: I��a �����a� a ��� ����� �� �a�a�����c�� �� E��a�����ca.
��
M�ca������ �� ����cc��� ������� ������
Pa�a������a�� ��� �� �ac��� �: 1.0 < � ≤ 2.0 E� �ac��� � ���� �a ����a�a ��� ����� ��������� (�� ������ �� ���c��������� ��� �� ��ca� �� �� SGA).
��
M�ca������ �� ����cc��� ������� �����������
E� �a����� ����a� ����� ��a ������� ����c���a �����a�a. E� �a����� �������c�a� ������� a����a� ��� �� ��� ������������� a� ����� ��������� �� �a ��b�ac���. La c����a��� c �� ������a �a�a ����a���a� �� ac����� a� �a�a�� �� �a ��b�ac���.
��
M�ca������ �� ����cc��� ��������� ��� ������
L�� ������� a��������� �� ba�a� �� ���a�����ca� �� �a ��b�ac��� �� �� c������� P����� ������� �� c����� �� b�����a �� �� �a�a�����ac���. D������� �� �a �������c�a �� ��a ���c��� �� ������� (��� ����� �� ������� �� ��������a��� ���b���a�).
IDEA B�SICA: S���cc���a� � ����b��� a� a�a� � ��c���� �� �����. R������ �a� ��c�� ��� �a�a �a��a.
��
M�ca������ �� ����cc��� ��������� ��� ������
La ���bab����a� �� ����cc���a� �� ��������� ��������� �� E� �a����� ��� ���������. E� �a�a�� �� �a ������a � (c�a��� �a��� ��a �, �a��� ������� �� ����cc���) E� ������ �� �������� (�� �������� ��� ������a�� a�����a �a ������� ����c���a) S� �� ����� ��������� ������� �a�a (�����������a) � �� ���� ��c��� c�� ���bab����a� � (���bab������ca).
S� �=2, �� ������ ��c��a��� �a�a ��� �� ����� ��������� c��� �a ��b�ac��� �� �� ����� ��� c�� �a����� ����a� ��a��� � = 2��
��
Pa�������� E������
E� ���b���a �� �a� N ����a�
U�a ����b�� ���cc��� �� ��� �a�������� �� �� a�������� ������c�.
��
Pa�������� Fa��� �� �a ���c�c��� �� �� a�������� ������c� ����a��: G����ac����� ���c�a���: D�����b�c��� a��a����a �� �a ��b�ac���. G����ac����� ���������a�: P�b�ac��� c��ca �� �a� c����a�. G����ac����� ���a���: P�b�ac��� c��c����a�a �� �a� c��a� �� �a� c����a� ��� a��a�.
��
Pa�������� E�������� ������ ��� �������
���a��� �a ���c�c��� �� �� a�������� ������c�: � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
������ (������ �� ������������) ��
Pa�������� ������� �� ���� ��� ��������� �����?
D������ (a ��c��, ������ �b������� ������� ������a��� c�� �a��a� ���c�c����� ��� c���a�). P������� �� � �a ������a � � � � ���a� �� �a � � � ���c�c��� � � � � � � � � � � � � � � � � �
P������� �� �a ������a ���a� �� �a ���c�c��� ������ (������ �� ������������)
�=1/2
��
Pa�������� ������� �� ���� �������� �� �� ��������������?
D������ (����� ��� ��, �� ������� ��c��ca� a��c�a�a� �a�a ��c����a� b���a� ����c����� ���c�a���).
F
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
F F������ �� �a� ����c����� ��c����a�a�
������a��� ������� a�����a�����. �F T����� ��c��a��� �a�a a�ca��a� �� ����� F ��a��� ���c�a���ac��� a��a����a. �F
������ (������ �� ������������) ��
O��a� ���������ac�����
C����������� G��� (����� ������ c�����cac��� b��a��a)
M����ac���: P������� ca�b��� �� �� �������� ca��a� �������� ca�b��� �� �� ��������.
�������� �� ������� (��a��� � �������)
C�����cac��� �ab���a� c�a��� �a� �a��ab��� �� ������� ���b���a ��� ������ca� (c�����cac��� ����c�a, a����� �ab�� ��� ������� ����a����� ������c�� a��c�a���).
��
R��������ac��� �����a
L�� ����a����� �� c��c� (�� � ������ � ��������) �� ������ ������ ������a���. E� ����a��� �� ���ac��� �� ������ca �� ���c��� �� �a ����ac���: Va����� �����a���: S� �ac� ��� ��a ��� ���bab�� ca�b�a� a �a����� c��ca��� �� �a ��ca�a. Va����� ca������c��: S���cc��� a��a����a ��������.
��
P�����ac�����
L�� ���b���a� �� �����ac���/��c���c�ac��� ��� ����c�a��� (�.��. TSP, QAP�): �� ������a��� �� ���ab��c�� ��� ��������� a�a��c�� ����� a �����. L�� ����a����� �� c��c� � ���ac��� �ab���a��� �a� ���a� a ����c����� ��a�����b���, ��� �� ��� ��� ����a����� �� ���ac��� ��b�� ca�b�a� a� ����� ��� �a����� � ��� �� c��c� �a� �� �����a��� ����c���ca����� �a�a ���b���a� �� ���� ����.
NOTA: La ���bab����a� �� ���ac��� a���a �� �������� a c�������a� c��������, �� a ����� ��������a��� ��
P�����ac����� ���������� �� �������� (1/2)
I��������: E����� ��� a����� a��a����a����� � c���ca�
�� ������� ����� ������� ��� �������.
I����������: S���cc���a� ��� a����� a��a����a����� �
�����ca�b�a����.
NOTA: Ob����� c��� ca�a ����a��� �� ���ac��� a��c�a �� ����a ��������� a� ����� ���a���� � a �a� ���ac����� �� a��ac��c�a.
��
P�����ac����� ���������� �� �������� (2/2)
I��������: S���cc���a� ��� a����� a��a����a����� �
�������� �a ca���a ����� �����.
�������� ����������: S���cc���a� �� ��bc�������
�� ����� � �������a� a��a����a����� ��� a����� (�� ��bc������� �� ����� ��� ��� ��� c�������).
NOTA: Ob����� c��� ca�a ����a��� �� ���ac��� a��c�a �� ����a ��������� a� ����� ���a���� � a �a� ���ac����� �� a��ac��c�a.
��
P�����ac����� ���������� �� ����� C���� �� �����
(�� �������a �� ����� ���a���� �� ��� ���������)
S���cc���a� ��a �a��� a�b���a��a ��� ������ �a���. C���a� ���a �a��� �� �� ����. C���a� ��� ������� ��� �� ����� �� �a ������a �a���� � �����a��� ����� �� ����� �� c��c�. � ������a��� �� ����� �� �� ��� a�a��c�� �� �� 2� �a��� � ��������� a� ����c���� ��� c�������a c�a��� �a�a��� ����a�� a� ���a�.
E� ������� ���� �� c��a �����ca�b�a��� ��� �a����� �� ��� �a����.
��
P�����ac����� ���������� �� ����� C���� �� �����
(�� �������a �� ����� ���a���� �� ��� ���������) S���cc��� ��� ������ �a���
C���a ��� ������� �a��� ��
P�����ac����� ���������� �� ����� ��� ����������������� C���������
A �a���� �� ��� �a���� P1 � P2: 1. E����� �� �������� a��a����� � c���a� ����� P1. 2. D���� �� ������ ����� �� c��c�, b��ca� ��������� �� ��� �������� �� P2 ��� �� �� �a� c���a��. 3. Pa�a ca�a ��� �� ���� ��������� �, b��ca� ��� �������� � �� �a c���a�� �� �� ���a� ����� P1. 4. C���ca� � �� �a ����c��� �c��a�a � �� P2 (�ab���� ��� �� ���a�� a��, �a ��� �� ����� c���a�� �a). 5. S� �� ���a� �c��a�� ��� � �� P2 �a �� �a ������a�� �� �� ���� (�), ����� � �� �a ����c��� �c��a�a ��� � �� P2. �� 6. E� ����� �� ��������� �� ������a �� P2.
P�����ac����� ���������� �� ����� ��� ����������������� C���������
��
P�����ac����� ���������� �� ����� C���� �� ������ ������ ����������
Ca�a a���� ����� �� �� �a��� c�� �� ����c���: 1. F���a� �� c�c�� �� a����� �� �a ��������� ����a: a) C�����a� c�� �� ������ a���� �� P1. b) M��a� �� a���� ��� ���� �� �a ����a ����c��� �� P2. c) I� a �a ����c��� c�� �� ����� a���� �� P1. �) A�a��� ���� a���� a� c�c��. �) R������ b)��) �a��a ��� ��������� a� ������ a����. 2. P���� ��� a����� ��� c�c�� �� �a� ����c����� ��� ������ �� �� ������ �a���. �� 3. C���� �� ��������� c�c�� ��� ���� �a���.
P�����ac����� ���������� �� ����� C���� �� ������ ������ ���������� 1.
I�������cac��� �� c�c���:
2.
C���a �� c�c��� a�����a����� �� �� ����:
��
P�����ac����� ���������� �� ����� ������������� �� ������� ����� ��������������
S� c�������� ��a �ab�a c�� �a� a����a� ��������� �� ��� ��� �a����, �a�ca��� �a� c������. E������: �� � � � � � � � �� � �� � � � � � � � ��
��
P�����ac����� ���������� �� ����� ������������� �� ������� ����� ��������������
��
R��������ac��� ��a� La ����ca �� ��c��� ���b���a� �� �������ac���. E������: F��c��� �� Ac���� � � � � � � � �� = −�� ⋅ ��� − ��� ⋅ �� − ��� ∑ �����π �� � + �� + � ∑ � � =� � � =�
��
R��������ac��� ��a�
Da�� ��� ��� ������� ��a��� �� ���������a� �� b��a��� �� �� �����a���, �� ������ �� b��� ������a�� �a�a ���������a� ca�a �a��� ��������a �a ���c����� �����a �� �a ����c���. S� ��a��� L b���, c�a������ � ∈ [�,�] ⊆ ℜ �� ���������a ��� ��a ca���a �� L b��� (a1,�,aL) ∈ �0,1�L Γ:
�0,1�L → [�,�] ������ �a ���������ac��� � − � �−� Γ� �� ����� � � � = � + � ⋅ � ∑ � �− � ⋅ � � � ∈ � �� � � � − � � =�
S��� �� ���������a� 2L �a����� (�� �� c������� ��������).��
R��������ac��� ��a� ���������� �� ��������
� = �� � ���� �� → � ′ = ��′ � ���� �� ′ �� � ��′ ∈ [ ��� � ��� ]
M��ac��� �������� (a�����a a �a ���ac��� b��a��a � a �a ���c�a���ac��� a��a����a �� �a����� �������). ��′ ������� �������������� ��� ��������� [ ��� � ��� ]
M��ac��� �� �������� (��c�a� a�����a���a� ����b���), �.��. a�a��� ��a �a��ac��� a��a����a �a�a ca�a �a��ab�� ������a��� ��a ������b�c��� ����a� N(0,σ) � ����ca� a� ������a�� ������ �a�a ca�a �a��ab��.
��
R��������ac��� ��a� ���������� �� �����
Va����� ���c�����: Ca�a a���� �������� �� ��� �� ��� �a����. S� ����� ��a� �� c��c� �������� � �� � ������.
Va����� �����������: S� ��c��b��a� ��� �a����� �� ��� �a���� � � �: �� = α �� + (1 � α) ��
����� �� �a������� α (0 ≤ α ≤ 1) ����� ��� c����a��� (c��c� a�������c� ��������), �a��ab�� (�.��. �� ���c��� �� �a �����ac��� �� �a ��� ��� ��c��������) �, �� ��c����, a��a�����.
R��������ac��� ��a� C���� ���������� �����
[������ a��������c c��������] S���cc���a� �� ��� c��c���� a� a�a� (�). P����� ����: �� � ���� �� −� � α ⋅ �� + �� − α � ⋅ �� � ���� �� S������ ����: �� � ���� �� −� � α ⋅ �� + �� − α � ⋅ �� � ���� ��
α =
0.5
��
R��������ac��� ��a� C���� ���������� ������
[������ a��������c c��������] S���cc���a� �� ��� c��c���� a� a�a� (�). C��b��a� a �a���� ��� ��� �:
� � ���� � � α ⋅ � � ���� α ⋅ � + �� − α � ⋅ � + �� − α � ⋅ � � � � + � � + � � �
A �a ������a �a�a �� ���� ����. α =
0.5 ��
R��������ac��� ��a� C���� ���������� ��������
[����� a��������c c��������] Va��a��� ��� ������a�a E� ������ ���� �� α ⋅ � + �� − α � ⋅ � E� ������� ���� �� �� − α � ⋅ � + α ⋅ �
r
r
r
r
α =
0.5
��
P����a�ac��� ������ca
��
P����a�ac��� ������ca
A����� ��� �������� �������� ��� �ac�� �����c���a� �����a�a� �� ������a� a ��� 1950� � 1960�, �a��a ��� 1980 �� �� �b�������� ������a��� �a����ac������. J����� F. H�c���� (1986) ��� �������cc��� � ���ac��� �a�a �����a� �����a�a� �� LISP. C��� F����� � J��� D�c������ (1987) ��c����� �����c���a� ������c�a� c����c���a��� �a�a ���������a� ����a����a� �� ���b���a� �� �����a �� ������. N�c�a�� L��� C�a��� (1985) �, ��������������, J��� R. K��a (1989) �����������, �� ����a �������������, �� ��� �� ��a ���������ac��� �� ��b�� ��b�� �a ��� �� ���������� �� ����a��� �� c��c� ��� �������a �����ca�b�a� ��b��b���� ����� ��� ���������� �����a�a� �� ��a ��b�ac��� �� �����a�a a� a�a�.
P����a�ac��� ������ca La ��������a �� K��a ��� �a ��� �� acab� ���������� �, ��� �a���, �� �������� P����a�ac��� G�����ca.
N�c�a�� L��� C�a��� (1985): �������������� ��� ���
A������� G��������� �� ������ ���������� ��������.
1�� I�����a����a� C�������c� �� G�����c A��������� a�� ����� A����ca�����, CMU, P����b����, PA, J��� 24�26, 1985. ����://�����a���.�����.���/���c�a��/��c���b��ca�����/�c�a85/�����.����
J��� R. K��a (1989): H����������� ������� ���������� ��������� �� ����������� �� �������� ��������.
IJCAI�89, 11�� I�����a����a� J���� C�������c� �� A�����c�a� I���������c�, ������ 1, �a��� 768�774, D������, M�c���a�, A����� 20�25, 1989. ����://���.������c������a�����.c��/�����/��ca�1989.���
��
P����a�ac��� ������ca I��a b���ca: ���������ac��� ba�a�a �� �������.
� ⋅ π + � � + �� −
� � + �
��
P����a�ac��� ������ca I��a b���ca: ���������ac��� ba�a�a �� �������. �� ∧ ����� → �� � ∨ � � ∨ �� ↔ �� ∧ ����
��
P����a�ac��� ������ca I��a b���ca: ���������ac��� ba�a�a �� �������. � =1; ����� (� < 20) � � = � +1; �
��
P����a�ac��� ������ca C��������������
C�������a� ���������a��� ��� �����c���a� �� ����a���. C�������a� �� �a�a�� �a��ab��. N�c����a ��b�ac����� ������� (����� �� ����������).
L�������.
M��ac��� ����b�� ���� �� ��c��a��a (���c���b��). ���
P����a�ac��� ������ca A�������� ��������
������������ ��������
���
P����a�ac��� ������ca C����
I����ca�b�� �� ��b��b����
S� ����cc���a �� ���� a��a����a����� �� ca�a ��� �� ��� �a���� (����� �������� c�� P=0.9, c�a������a c�� ���bab����a� P=0.1). S� �����ca�b�a� ��� ��b��b���� ��� ������ c��� �a�� �� ���� ����cc���a��.
NOTA: S������ �����a ��b���� �����c��ca����� �������.
���
P����a�ac��� ������ca C����
Pa����
H����
���
P����a�ac��� ������ca ��������
M��ac��� �� ��b��b����
S� ����cc���a �� ���� a� a�a� (c�� ���bab����a� ��������). S� ������a �� ��b��b�� ��� ����� c��� �a�� �� ���� ����cc���a�� � �� ������a �� ����� ��b��b�� �����a�� a��a����a�����. U� �a������� c������a �a ���������a� �����a ��� ��b��b�� �����a�� a��a����a����� (�� ���c�������� ����� ����� ��a ���������a� �a��� ��� �� �a���).
���
P����a�ac��� ������ca ��������
Pa��������
P��bab����a� �� �� ��c���� ���ac��� ������ a ��c��b��ac���. �� = 0 [K��a�1992] �� = 0.05 [Ba���a� �� a�. 1998]
P��bab����a� �� ��c���� �� ���� ������� c��� �a�� ��� ��b��b�� ������a�a��. ���
P����a�ac��� ������ca ���������
P�����c���a� a� ������� �� ca�a ���������.
S���cc��� �� �������� �� ��b�ac����� ��a���� P�b�ac��� �������a �� ��� ������ G���� 1: M���� �% �� �a ��b�ac��� G���� 2: E� ���� (100��)% �� �a ��b�ac��� �% �������� �a�a ��b�ac����� �� �������� �a�a�� 1000, 2000, 4000, 8000 → 32%, 16%, 8%, 4% 80% �� �a� ����ac����� �� ����cc��� ��b�� �� ����� 1 (20% ����a��� ��� ����� 2).
���
P����a�ac��� ������ca I�������������
��b���� �� ���������a� �����a D�a� 50% �� ��b���� c�������� (ca�a �a�a ��� ��b�� c�� ���������a� D�a�).
N���� a ���������a� < D�a� : F��c�����. N���� a ���������a� = D�a� : T�����a���.
50% �� ��b���� �� ���������a� �a��ab�� (�a�a� ��� ��b�� �� ���������a� ≤D�a�).
N���� a ���������a� < D�a� : F��c����� � ������a���. N���� a ���������a� = D�a� : T�����a���.
���
P����a�ac��� ������ca A������������� �������: �������a� �� ��� �a������
E� �a�a�� �� ��� ��b���� ������ a c��c�� a �� �a��� ��� ������. S� ��c����a� c����a�����a� �a�a ����a���:
P����b�c��� �� ����a����� ������c�� ��� ��� c��� ������a�� ����� ���a��a�� ��a����. P������ �a�a �a������ �a �a�������a, �.��. ���a���ac��� ��� ��� ���a��a�� ��a���. ���
P����a�ac��� ������ca A�����������
R�������� ���b���ca C������a����� �a�a ��b��� S��� a������ ��b���� ��� ��a������ ���c��ab���. La ���c�c��� ����� ca�b�a� �� ������� (�������). C��c��� ��� ������� ����a��� �����ac��� (c�����a). P��� a ����, ����� ���c���a��
���
P����a�ac��� ������ca ����G�
I��a: Hac�� �����c���a� �� ������a �� �����a�ac��� ������ca ��a��� �����a�ac��� ������ca. J����� Sc������b��, D��� D�c��a��� & A����a� W��������� (1987): D�� �������c�� A����������: E��� I�������������� �� P�����. T�c�. U���. M���c�, 1987. ����://������.����a.c�/��������/������c�����a�����.����
EURISKO �a �ac�a a��� �����a� �� 1983� D����a� L��a� (1983): "EURISKO: A �����a� ��a� ��a��� ��� ��������c� a�� ���a�� c��c����". A�����c�a� I���������c� 21:61�98. DOI 10.1016/S0004�3702(83)80005�8
���
B�b�����a��a �������� ������������
A.E. E�b�� & J.E.S����: I����������� �� E����������� C��������
S�������, 2�� ��������, 2007 ISBN 3540401849
����://���.c�.��.��/�����/�cb���/�cb���.����
[Ca������ 3: G�����c a���������] �������� ����������
[Ca������ 6: G�����c �����a�����] [Ca������ 8: Pa�a����� c������]
���
B�b�����a��a B����������� �� ����������
Ca���� A������ C����� C�����:
I����������� � �� C���������� E��������.
CINVESTAV�IPN, 2014.
����://����a.c�.c������a�.��/�cc�����/c�������/a������.��� [Ca������ 5: La ������a�c�a �� �a ���������ac���] [Ca������ 6: T�c��ca� �� ����cc���] [Ca������ 7: T�c��ca� �� c���a (��c)] [Ca������ 8: M��ac���] [Ca������ 9: A����� �� �a��������] ���
B�b�����a��a B����������� ��������������
M��a��� M��c����: A� I����������� �� G������ A���������
MIT P����, 1996. ISBN 0262133164
Da��� E. G���b���: G������ A��������� �� ������, ������������ & ������� ��������.
A�������W�����, 1989. ISBN 0201157675
���
View more...
Comments