Введение в эволюционное моделирование. Каширина И.Л. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

10
Мутация
После того как закончится стадия кроссовера, потомки могут подвер-
гаться случайным модификациям, называемым мутациями. В простейшем
случае в каждой хромосоме, которая подвергается мутации, каждый бит с
вероятностью P
m
изменяется на противоположный (это так называемая од-
ноточечная мутация).
1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1
1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1
Рис. 2. Пример действия мутации
Более сложной разновидностью мутации являются операторы инверсии и
транслокации. Инверсия –это перестановка генов в обратном порядке внут-
ри наугад выбранного участка хромосомы.
1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1
1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1
Рис. 3. Пример действия инверсии
Транслокация - это перенос какого-либо участка хромосомы, в другой сег-
мент этой же хромосомы.
1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1
1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1
Рис. 4. Пример действия транслокации.
Стоит отметить, что все перечисленные генетические операторы (од-
ноточечный и многоточечный кроссовер, одноточечная мутация, инверсия,
транслокация) имеют схожие биологические аналоги.
В некоторых работах предлагается использовать стратегию инцеста
как механизма самоадаптации оператора мутации. Она заключается в том,
что вероятность мутации каждого гена P
m
определяется для каждого потом-
ка на основании генетической близости его родителей. Например, это может
быть отношение числа совпадающих генов родителей к общему числу генов
хромосомы. Это приводит к интересному эффекту  при высоком разно-
образии генофонда популяции последствия мутации будут минимальными,
что позволяет оператору скрещивания работать без стороннего вмешатель-
ства. В
случае же понижения разнообразия, что возникает в основном при
застревании алгоритма в локальном оптимуме, последствия мутации стано-
вятся более ощутимыми, а при полном схождении популяции алгоритм про-
                                    10
                                    Мутация
      После того как закончится стадия кроссовера, потомки могут подвер-
гаться случайным модификациям, называемым мутациями. В простейшем
случае в каждой хромосоме, которая подвергается мутации, каждый бит с
вероятностью Pm изменяется на противоположный (это так называемая од-
ноточечная мутация).
                  1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1

                  1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1
                      Рис. 2. Пример действия мутации
Более сложной разновидностью мутации являются операторы инверсии и
транслокации. Инверсия –это перестановка генов в обратном порядке внут-
ри наугад выбранного участка хромосомы.
                  1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1

                  1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1
                      Рис. 3. Пример действия инверсии
Транслокация - это перенос какого-либо участка хромосомы, в другой сег-
мент этой же хромосомы.
                  1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1

                  1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1
                    Рис. 4. Пример действия транслокации.
      Стоит отметить, что все перечисленные генетические операторы (од-
ноточечный и многоточечный кроссовер, одноточечная мутация, инверсия,
транслокация) имеют схожие биологические аналоги.
      В некоторых работах предлагается использовать стратегию инцеста
как механизма самоадаптации оператора мутации. Она заключается в том,
что вероятность мутации каждого гена Pm определяется для каждого потом-
ка на основании генетической близости его родителей. Например, это может
быть отношение числа совпадающих генов родителей к общему числу генов
хромосомы. Это приводит к интересному эффекту � � при высоком разно-
образии генофонда популяции последствия мутации будут минимальными,
что позволяет оператору скрещивания работать без стороннего вмешатель-
ства. В случае же понижения разнообразия, что возникает в основном при
застревании алгоритма в локальном оптимуме, последствия мутации стано-
вятся более ощутимыми, а при полном схождении популяции алгоритм про-

Страницы