Self-adaptive Steering of Selection Pressure for Genetic Algorithms

Affenzeller, M. (Speaker)

Activity: Talk or presentationInvited talk

Description

Hinsichtlich globaler Konvergenzeigenschaften gilt verfrühte Konvergenz als das Hauptproblem Genetischer Algorithmen, welches konzeptbedingt auftritt und häufig durch ungeeignete Problemrepräsentation und/oder Operatorwahl verstärkt wird. Neben der problemspezifischen Behandlung verfrühter Konvergenz durch genaue Analyse, Entwicklung und Weiterentwicklung bestimmter Operatoren für bestimmte Problemrepräsentationen werden in der Literatur auch generische Konzepte diskutiert, diesem ungewollten Phänomen Genetischer Algorithmen problemunabhängig entgegenzuwirken. Der Ausgangspunkt dieser generischen Ansätze ist es i. A., dem Mangel an genetischer Diversifikation in der Population entgegenzuwirken (z. B. preselection, crowding, fitness- sharing). Ein neu eingeführtes Selektionsmodell erlaubt eine selbstadaptive Steuerung des aktuell angewendeten Selektionsdrucks und bleibt zudem völlig unabhängig von der aktuellen Problemrepräsentation. Die wesentlichsten Eigenschaften dieses erweiterten Selektionsmodells sind es, dass im Sinne einer global optimalen Lösung essentiellen Allele gezielt erhalten werden, der gleichzeitige Einsatz mehrerer Reproduktionsmechanismen zugelassen und zudem ein natürliches Erkennen verfrühter Konvergenz ermöglicht wird. Dadurch können insgesamt massive Verbesserungen im Bezug auf die globale Lösungsqualität sowie auf die Robustheit des Verfahrens hinsichtlich Kodierung und Operatorwahl erzielt werden. Die Eigenschaften dieses Ansatzes werden sowohl anhand charakteristischer Benchmarkprobleme wie auch anhand erster konkreter Anwendungsergebnisse diskutiert und analysiert. Darüber hinaus werden abschließend die wesentlichen Aussagen nochmals anhand konkreter Testläufe zusammengefasst und es wird erläutert, wie das vorgestellte Selektionsmodell im Bereich der parallelen Genetischen Algorithmen zur Erkennung von Migrationsphasen eingesetzt werden und zur gezielten Erhaltung des Erbmaterials in selbigen beitragen kann. (http://sfbci.uni-dortmund.de/index.php?option=com_content&task=view&id=128&Itemid=164)
Period17 May 2004
Held atUniversität Dortmund, Germany