Heuristiken

Mutation Die Mutation ändert mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit jedes Bit eines Individuums
bzw. jedes Gen eines Chromosoms. Die Mutationswahrscheinlichkeit
wird oft so gewählt, dass im Durchschnitt weniger als ein Bit eines
Chromosoms geändert wird. Die Mutation trägt dazu bei, dass keine einförmigen,
nicht mehr evolutionsfähigen Populationen zustande kommen. Durch eine
zu häufige Mutation wird jedoch eine Entwicklung zu ” besseren“ Individuen
behindert. Wird im obigen Beispiel das 10.Gen des Elternteils e1 mutiert, so
verbessert sich dessen Fitnesswert von f(x)=2,250650 auf f(x)=2,343555.
Wahl der
Evolutionsparameter
4.2.4 Nebenpfad: Evolutionsparameter
Die Wahl der Evolutionsparameter (z.B. Populationsgröße, Mutationswahrscheinlichkeit)
hängt von der Problemstellung und den möglichen genetischen
Operatoren ab. Deshalb kann keine allgemeingültige Parametrisierung angegeben
werden. Des weiteren sollten sich bestimmte Parameter während des Evolutionsprozesses
ändern können.
Am Anfang stehen Operatoren im Vordergrund, die den Suchraum schnell erkunden,
wohingegen nahe des gesuchten Optimums kleine Schritte wichtig sind
um in der Nähe des Optimums zu bleiben. Die genannten Anforderungen an
die Adaptionsfähigkeit der Operatoren werden hauptsächlich durch die Anpassung
der Operatorenwahrscheinlichkeiten (z.B. der Mutationswahrscheinlichkeit)
implementiert. Hierfür gibt es zwei unterschiedliche Ansätze:
Bei der absoluten Aktualisierung der Parameter werden Statistiken über
mehrere Generationen von Populationen geführt und aus deren Entwicklung die
Parameter für den nächsten Evolutionsschritt festgelegt. Dies ist gerechtfertigt,
so lange die getroffene Annahme über den Evolutionsverlauf einer tatsächlichen
Gesetzmäßigkeit entspricht. Im Gegensatz hierzu werden bei der empirischen
Adaption oder Selbstadaption die Parameter zusammen mit der Population
entwickelt. Die Adaption erfolgt meist auf der Ebene der Individuen und wird
anhand deren Fitness bewertet. Es müssen also keine Informationen über das
aktuelle Verhalten der gesamten Population vorliegen.
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