Genetische Algorithmen - BFH-TI Staff

Genetische Algorithmen 22. Mai 2013
Aufgabe das sehr effektive Prinzip der genetischen Reproduktion gefunden. Folgende Schritte sind
dafür nötig:
Selektion
Nicht alle Individuen können sich selbst reproduzieren. Viele sterben bevor sie erwachsen werden und
sich fortpflanzen können. Andere sind ausgeschlossen weil sie krank sind oder zum Beispiel im Kampf
ums Weibchen verlieren. Die allgemeine Fähigkeit sich erfolgreich fortzupflanzen wird als Fitness jedes
einzelnen beschrieben. Aus verschiedenen Gründen der Selektion werden nur die fittesten Individuen
am Reproduktionsprozess teilnehmen.
Kreuzung
Nach der Befruchtung der Weibchen durch die Männchen wird der genetische Code der beiden
Individuen durch den Kreuzungsprozess vermischt. Teile der männlichen genetischen Information
werden mit Teilen der weiblichen verbunden. Es gibt viele verschiedenen Möglichkeiten wie diese
dann gebildet werden.
Eltern
Kreuzung
Tiefe Kreuzung
Hohe Kreuzung
Kinder
Abbildung 3: Nach dem Selektionsprozess und Befruchtung des Weibchens durch das Männchen werden die beiden
genetischen Codes durch Kreuzung gemischt.
Als Resultat dieses Prozesses haben die Kinder dann neu Kombinationen von Genen. Die Kreuzung ist
ähnlich einem Suchalgorithmus zum Finden von neuen Lebensformen. Diese ist aber nicht einfach
Zufällig. Effizienterweise werden historische Informationen genutzt, um auf neue Suchpunkte mit
erwarteten Verbesserung der Leistung zu spekulieren.
Mutation
Wenn nur die Kreuzung neue Kombinationen ergäbe, so würden alle Individuen nur eine
Neugestaltung der Gene aus der Population ergeben. Neue Information kann nur durch Mutation in
die Population gelangen. Kosmische Strahlung, chemische Substanzen, Fehler in der Verknüpfung der
Mathias Fuhrer 5