vysokÃ© uÄenÃ technickÃ© v brnÄ evoluÄnÃ algoritmy - matlab gate toolbox

More documents

Recommendations

Info

36 4.3.2 Výkonné metody Funkce Popis Parametry Mutation(Type,Percent) - Metoda mutace populace - V případě zavolání této funkce pro HCA provede vygenerování okolí v šířce podle zvoleného algortimu HCA Parametr Popis Možné hodnoty Type - Rezervováno, ignoruje se int {0} Percent - Kolik procent bitů populace bude mutovat (0,00..0,99) - Kolik bitů v populaci bude zmutováno (1..N) - Pokud je toto číslo < 1, bere se tento parametr jako procento, v druhém případě jako počet bitů double [1..N] [0,00 - 0,99] Funkce Popis Parametry Cross(Percent,Method,nCrossPts) - Metoda křížení populace - Pouze pro algoritmus GA Parametr Popis Možné hodnoty Percent Kolik procent populace bude zkříženo (0,00..0,99) double [0,00 - 0,99] Method - Metoda křížení (pcross,paramcross,ucross) pcross – bodové křížení paramcross – bodové s respektováním parametrů ucross – uniformní křížení (swapbits) int {0,1,2} - Počet křížících bodů, pozice se generuje náhodně nCrossPts - Interně je počet křížících bodů omezen na maximálně int [0..2 16 ] (nParam x nBitparam) Funkce Selection(nInd) - Turnajová selekce jedinců Popis - Pouze pro GA Parametr Popis Možné hodnoty Parametry - Počet jedinců vstupujících do turnaje nInd int [1..2 16 ] - Interně omezeno na max (nIndi) 4.3.3 Funkce pro GA-HC Funkce Popis Parametry MutationHC(Method,Selection,CoreSize) Metoda mutace populace pro algoritmus GA-HC Parametr Popis Možné hodnoty Method Volba algoritmu optimalizace jader (HC1,HC2,HC12) int {0,1,2} Selection - Metoda výběru pozice jádra (rand,randp) rand – náhodná kdekoliv randp – náhodná pouze v hranicích parametrů int {0,1} CoreSize Velikost jádra v bitech int [0..2 16 ] Funkce Popis Parametry *RealArr GetRealHC(*RealArr) - Načtení hodnot bloku populace zoptimalizované pomocí HCA - Matice čísel typu double - Důležitá pro to, aby mohl systém Matlab spočítat fitness pro daný blok populace jedinců - Je třeba volat s parametrem naalokované matice správného rozměru! Parametr Popis Možné hodnoty - Ukazatel na matici typu double - Matice musí být předem naalokována! - Musí být rozměru (Y x nParam) - Rozměr Y zjistíme voláním funkce HowMuchAlloc(CoreSize,Method) ukazatel na jednorozměrné double pole
37 Funkce Popis FitnessHC(*FzHC) Odeslání ohodnocení bloku jedinců, kteří jsou optimalizovaní HCA algoritmem, zpět do DLL Parametr Popis Možné hodnoty - Matice ohodnocení jedinců, typu double Parametry - Rozměru (Y x 1) jednorozměrné *FzHC - Rozměr Y zjistíme voláním funkce double pole HowMuchAlloc(CoreSize,Method) Algoritmus GA-HC pracuje stejně jako algoritmus GA, pouze mutace je vylepšena. V populaci jsou náhodně vybírána jádra o předem zvolené šířce a tato jádra jsou optimalizována pomocí definovaného algoritmu HCA. Poté je třeba tento nový blok jedinců (blok populace celých chromozomů se změněnými jádry) ohodnotit v systému Matlab a hodnocení odeslat zpět do knihovny DLL. Metoda MutationHC tedy není pouze jenom jedna exportní funkce, ale je součástí tří metod (MutationHC,GetRealHC,FitnessHC). Bez dalších dvou metod by ji nebylo možné realizovat (vzhledem k tomu, že DLL jádro pracuje interně, ale ohodnocování provádí externě systém Matlab). 4.3.4 Funkce pro kompatibilitu s původním GATE Tyto funkce jsou implementovány proto, aby zůstal nový GATE-DLL kompatibilní s původním GATE <strong>toolbox</strong>em. Uvážíme-li, že knihovna DLL pracuje interně naprosto autonomně (veškeré struktury a nastavení jsou modifikovány pouze uvnitř), je třeba doplnit několik funkcí, které by dokázaly exportovat některé struktury do systému Matlab. Jedná se hlavně o binární populaci jedinců, která je nutná, pokud by se uživatel rozhodl pokračovat ve výpočtu v původním GATE <strong>toolbox</strong>u. Rozhodnutí udržovat struktury po celou dobu optimalizačního procesu pouze v DLL knihovně bylo učiněno na základě rychlostních testů. Když si uvědomíme, že v každém kroku libovolného algoritmu by bylo třeba exportovat celou binární populaci (jedná se většinou o matici dost velkého rozměru) do systému Matlab, je jasné, že rychlost výpočtů nového GATE-DLL by zřejmě nebyla o moc vyšší, než u původního GATE. A GATE-DLL byl zadán s jasným cílem: urychlit stávající výpočty. Funkce Popis Parametry *BinArr Funkce Popis GetBinPool(*BinArr) - Získání populace jedinců z DLL v binárním tvaru - Je třeba volat s parametrem naalokované matice správného rozměru! Parametr Popis Možné hodnoty SetBinPool(*BinArr) - Ukazatel na matici typu double - Matice musí být předem naalokována! - Rozměr matice musí být (nInd x nParam ∙ nBitParam) Nastavení interní binární populace jedinců DLL na určité hodnoty jednorozměrné double pole Parametr Popis Možné hodnoty Parametry - Matice typu double jednorozměrné *BinArr - Rozměr matice musí být (nInd x nParam ∙ nBitParam) double pole Funkce Popis Parametry *BinArr GetBinActVec(*BinArr) - Získání nejlepšího chromozmu z DLL v binárním tvaru - Je třeba volat s parametrem naalokované matice správného rozměru! Parametr Popis Možné hodnoty - Ukazatel na matici typu double - Matice musí být předem naalokována! - Rozměr matice musí být (1 x nParam ∙ nBitParam) jednorozměrné double pole
Page 1: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
Page 5 and 6: 5 1. Pan/paní LICENČNÍ SMLOUVA P
Page 7: 7 ABSTRAKT Tato diplomová práce s
Page 11: 11 Obsah: Zadání závěrečné pr
Page 15: 15 1 ÚVOD Cílem této diplomové
Page 18 and 19: 18 2.2 Heuristické metody V posled
Page 21 and 22: 21 3 GATE TOOLBOX GATE toolbox je s
Page 23: 23 GATE-DLL toolbox ÚČELOVÁ FUNK
Page 26 and 27: 26 Všechny potřebné struktury a
Page 28 and 29: 28 V konverzních metodách jsem ne
Page 30 and 31: 30 4.1.3 Genetický algoritmus GA a
Page 32 and 33: 32 nastavení do/z XML souboru na p
Page 34 and 35: 34 4.2 Rozhraní DLL knihovny Kniho
Page 38 and 39: 38 Funkce Popis SetBinActVec(*BinAr
Page 40 and 41: 40 4.3.8 Struktura OptParams Strukt
Page 42 and 43: 42 4.4.3 Popis GATE-DLL funkcí V n
Page 44 and 45: 44 Funkce Popis Parametry Funkce Po
Page 46 and 47: 46 Matice vstupních vektorů x 10
Page 48 and 49: 48 4.5.3 Server aplikace Server apl
Page 50 and 51: 50 Číslo připojeného klienta Ro
Page 53 and 54: 53 5 PRAKTICKÉ TESTY GATE-DLL V t
Page 55 and 56: Z provedených testů rychlosti je
Page 57 and 58: 5.4 Schopnost nalezení řešení H
Page 59 and 60: 5.6 Statistické zobrazení vývoje
Page 61 and 62: 61 350 fitness 300 250 200 150 100
Page 63: 63 6 ZÁVĚR Řešení pomocí exte

vysokÃ© uÄenÃ­ technickÃ© v brnÄ evoluÄnÃ­ algoritmy - matlab gate toolbox

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?

vysokÃ© uÄenÃ technickÃ© v brnÄ evoluÄnÃ algoritmy - matlab gate toolbox