Politechnika Poznańska Zastosowanie algorytmów genetycznych do ...

c) AG korzystają tylko z funkcji celu, nie z jej pochodnych lub innych
pomocniczych informacji;
d) AG stosują probabilistyczne, a nie deterministyczne reguły wyboru.
Podstawowy algorytm genetyczny został wprowadzony w pracy Hollanda
[Hol1975] i opiera się na kilku podstawowych krokach: tj. selekcji, reprodukcji,
krzyżowaniu i mutacji. Korzystając z wprowadzonej powyżej terminologii poniżej
zamieszczono schemat działania algorytmu (rysunek 2.2) i opis poszczególnych
kroków.
Inicjacja działania algorytmu – krok w którym generowana jest populacja
początkowa (bazowa). Najczęściej wykorzystuje się do tego losową procedurę,
która spośród wszystkich rozwiązań w przestrzeni przeszukiwania losuje zadaną
przez projektanta liczbę możliwych rozwiązań. Ten krok wykonywany jest tylko
raz podczas startu programu, podczas gdy kolejne kroki są powtarzane aż do
spełnienia zadanego warunku zatrzymania.
Selekcja i reprodukcja – procedura selekcji ma za zadanie, w pewnym sensie,
odzwierciedlać naturalną zasadę doboru naturalnego, zgodnie z którą przetrwają
najlepiej przystosowani. W związku z tym proces selekcji opiera się na ocenie
poszczególnych osobników, a następnie wyborze najlepiej przystosowanych.
Oczywiście do oceny wartości przystosowania wykorzystywana jest funkcja oceny,
która dla każdego osobnika oblicza właściwą wartość. Im wyższa wartość
przystosowania, tym większe prawdopodobieństwo, że dany osobnik przetrwa
(będzie przetwarzany w kolejnych etapach algorytmu). Proces selekcji zwykle
przeprowadzany jest również losowo, co oznacza, że każdy chromosom ma szansę
zostać wybrany do reprodukcji, aby utworzyć nowe pokolenie osobników. Należy
jednak podkreślić, iż szanse poszczególnych osobników nie są równe, lecz zależą
od wartości przystosowania W wyniku selekcji tworzona jest nowa populacja
tymczasowa (pula rodzicielska), która służy do stworzenia nowego pokolenia
osobników. Im wyższa wartość przystosowania danego osobnika, tym większe
prawdopodobieństwo jego reprodukcji. Co więcej, podczas losowania osobników
do populacji tymczasowej losowanie za każdym razem obejmuje wszystkie
19