Интеллектуальные информационные системы. Дубровин А.Д. - 175 стр.

UptoLike

Составители: 

210
2 0 1 1 0 6 13 0,26 0,26*N=1,04
1
3 1 0 0 1 9 19 0,38 0,54*N=1,52
2
4 0 0 1 1 3 7 0,14 0,14*N=0,56
1
Суммарные
зна
чения
: 50 1,0 4,0 5
Средние
значения
: 12.5 0,25 1,0 1.25
Максимальные
значения
: 19 0,38 1,52 2
Таблица
показывает
,
что
ни
одна
из
хромосом
не
характеризуется
отсутствием
жизнеспособности
(
округленные
значения
цифр
последнего
столбца
).
Если
бы
оказалось
,
что
какая
-
либо
хромосома
дала
показатель
жизнеспособности
(
округленное
число
копий
в
будущем
),
равным
0,
то
ее
следовало
бы
исключить
из
дальнейшего
анализа
.
Претенденты
для
скрещивания
могут
выбираться
случайно
либо
сразу
-
из
хромосом
исходной
популяции
,
либо
после
процедуры
репродукции
.
Если
репродукция
проводится
случайным
образом
,
то
необходимо
сделать
минимум
четыре
(N=4)
прогона
ДСЧ
(
а
если
делается
больше
прогонов
,
то
их
число
должно
быть
кратно
N).
Зона
значений
генерируемых
ДСЧ
чисел
должна
быть
разбита
на
участки
,
пропорциональные
значениям
вероятностей
выбора
хромосом
,
определяемых
выражением
,
приведенным
в
пятом
столбце
таблицы
,
или
жизнеспособностью
хромосом
(
столбцы
6
и
7).
В
результате
репродукции
в
новой
популяции
будут
«
участвовать
»
две
копии
хромосомы
3
и
по
одной
копии
остальных
хромосом
.
Так
действует
операция
репродукции
или
селекции
.
Исходя
из
этих
принципов
,
операция репродукции
может
выбрать
для
кроссовера
(
скрещивания
)
в
качестве
родоначальника
будущей
популяции
3-
ю
хромосому
,
составив
всевозможные
комбинации
с
тремя
остальными
(
благо
,
в
данном
примере
вариантов
возможных
комбинаций
оказалось
не
так
много
).
Составим
таблицу
для
рассмотрения
операции
кроссовера
.
Таблица
7.5.2-2
номер
комбина
-
ции
сочетаемые
хромо
-
сомы
коды
сочетаемых
хромосом
точка
кроссовера
результат
кроссовера
(i=3; j=2)
десятичное
значение
кода
значение
ЦФ
пар
1
3 - 1 1 0. 0 1
0 1. 1 0
2 1 0 1 0
0 1 0 1
10
5
З
2
2 3 - 2 1. 0 0 1
0. 1 1 0
1 1 1 1 0
0 0 0 1
14
1
32
4 3 - 4 1 0. 0 1
0 0. 1 1
2 1 0 1 1
0 0 0 1
11
1
26
5 2 – 1 0 1 1. 0
0 1 0. 1
3 0 1 1 1
0 1 0 0
7
4
24
6 2 – 4 0 1 1. 0
0 0 1. 1
3 0 1 1 1
0 0 1 0
7
2
20
7 1 - 4 0 1. 0 1
0 0. 1 1
2 0 1 1 1
0 0 0 1
7
1
18
Точка
кроссовера
выбирается
случайно
.
Она
определяется
в
пределах
мест
от
1
до
N-
1
и
обозначает
число
старших
разрядов
кода
хромосомы
лидера
пары
,
отделяемых
операцией
рассечения
.
Анализ
результатов
кроссовера
показывает
,
что
образовались
два
явных
лидера
популяция
,
образованная
комбинацией
1,
и
популяция
,
образованная
комбинацией
2.
Можно
продолжить
процесс
улучшения
наследственности
в
смысле
максимизации
ЦФ
.
Но
сначала
надо
подвести
итоги
операции
кроссовер
.
Для
этого
составим
возможные
комбинации
из
пар
хромосом
,
прошедших
через
кроссовер
,
и
определим
значения
ЦФ
этих
популяций
.
Таких
популяциях
(
как
уже
было
установлено
ранее
)
могут
участвовать
две
копии
третьей
хромосомы
и
по
одной
копии
первой
и
четвертой
хромосом
это
ограничение
должно
соблюдаться
.
Это
значит
,
что
придется
в
следующий
тур
   2            0110           6        13     0,26       0,26*N=1,04       1
   3            1001           9        19     0,38       0,54*N=1,52       2
   4            0011           3         7     0,14       0,14*N=0,56       1
                 Суммарные значения: 50        1,0                4,0       5
                    Средние значения : 12.5    0,25                1,0      1.25
              Максимальные значения : 19       0,38                1,52      2
       Таблица показывает, что ни одна из хромосом не характеризуется отсутствием
жизнеспособности (округленные значения цифр последнего столбца). Если бы оказалось, что
какая-либо хромосома дала показатель жизнеспособности (округленное число копий в
будущем), равным 0, то ее следовало бы исключить из дальнейшего анализа.
       Претенденты для скрещивания могут выбираться случайно либо сразу - из хромосом
исходной популяции, либо после процедуры репродукции. Если репродукция проводится
случайным образом, то необходимо сделать минимум четыре (N=4)прогона ДСЧ (а если
делается больше прогонов, то их число должно быть кратно N). Зона значений генерируемых
ДСЧ чисел должна быть разбита на участки, пропорциональные значениям вероятностей
выбора хромосом, определяемых выражением, приведенным в пятом столбце таблицы, или
жизнеспособностью хромосом (столбцы 6 и 7). В результате репродукции в новой
популяции будут «участвовать» две копии хромосомы №3 и по одной копии остальных
хромосом. Так действует операция репродукции или селекции. Исходя из этих принципов,
операция репродукции может выбрать для кроссовера (скрещивания) в качестве
родоначальника будущей популяции 3-ю хромосому, составив всевозможные комбинации с
тремя остальными (благо, в данном примере вариантов возможных комбинаций оказалось не
так много).
       Составим таблицу для рассмотрения операции кроссовера.
                                                                    Таблица 7.5.2-2
 номер      сочетаемые      коды       точка     результат десятичное значение
комбина-      хромо-    сочетаемых кроссовера кроссовера значение              ЦФ
  ции         сомы        хромосом               (i=3; j=2)     кода           пар
   1           3-1       1 0. 0 1        2       1010           10             З2
                         0 1. 1 0                0101             5
   2           3-2       1. 0 0 1        1       1110           14             32
                         0. 1 1 0                0001             1
   4           3-4       1 0. 0 1        2       1011           11             26
                         0 0. 1 1                0001             1
   5           2–1       0 1 1. 0        3       0111             7            24
                         0 1 0. 1                0100             4
   6           2–4       0 1 1. 0        3       0111             7            20
                         0 0 1. 1                0010             2
   7           1-4       0 1. 0 1        2       0111             7            18
                         0 0. 1 1                0001             1

      Точка кроссовера выбирается случайно. Она определяется в пределах мест от 1 до N-
1 и обозначает число старших разрядов кода хромосомы–лидера пары, отделяемых
операцией рассечения. Анализ результатов кроссовера показывает, что образовались два
явных лидера – популяция, образованная комбинацией 1, и популяция, образованная
комбинацией 2. Можно продолжить процесс улучшения наследственности в смысле
максимизации ЦФ. Но сначала надо подвести итоги операции кроссовер. Для этого составим
возможные комбинации из пар хромосом, прошедших через кроссовер, и определим
значения ЦФ этих популяций. Таких популяциях (как уже было установлено ранее) могут
участвовать две копии третьей хромосомы и по одной копии первой и четвертой хромосом –
это ограничение должно соблюдаться. Это значит, что придется в следующий тур


                                                                                   210