EBOOKI WYDAWCY
Książka jest poświęcona algorytmom ewolucyjnym, czyli technikom przeszukiwania inspirowanym przyrodą. Składa się z trzech części. W pierwszej autor wprowadza czytelnika w krąg podstawowych schematów algorytmów ewolucyjnych: algorytmów genetycznych rozpowszechnionych już w Polsce oraz mniej znanych strategii ewolucyjnych, programowania ewolucyjnego i programowania genetycznego. W drugiej części zapoznaje czytelnika z nowoczesnymi algorytmami ewolucyjnymi. W trzeciej porusza zagadnienia, które zainteresują osoby zamierzające zastosować algorytmy ewolucyjne w zadaniach praktycznych. Jest to podręcznik o dużych walorach dydaktycznych. Każdy wykład kończy się zestawem pytań i ćwiczeniami problemowymi do samodzielnego rozwiązania. Wartość merytoryczną książki podnoszą liczne przykłady.
Plik pdf ma postać skanów co uniemożliwia przeszukiwanie tekstu.
Rok wydania | 2004 |
---|---|
Liczba stron | 303 |
Kategoria | Inne |
Wydawca | Wydawnictwo WNT |
ISBN-13 | 978-83-2042-970-1 |
Numer wydania | 2 |
Język publikacji | polski |
Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
EBOOKI WYDAWCY
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Spis treści
Wprowadzenie | 15 |
WYKŁAD 1. W poszukiwaniu optimum | 29 |
1.1. Wstęp | 29 |
1.2. Rodzaje zadań | 30 |
1.2.1. Właściwości funkcji celu | 31 |
1.2.2. Ograniczenia funkcji celu | 36 |
1.2.3. Znaczeni liczby wymiarów | 38 |
1.3. Metody optymalizacji | 40 |
1.4. Jak oceniać algorytmy optymalizacji | 43 |
1.4.1. Dokładność przybliżenia rozwiązania | 43 |
1.4.2. Odporność | 44 |
1.4.3. Koszt symulacji | 45 |
1.5. Metody eliminowania ograniczeń funkcyjnych | 46 |
1.5.1. Metody transformacji zmiennych niezależnych | 47 |
1.5.2. Metody funkcji kary | 50 |
1.6. Zadania wielokryterialne | 55 |
1.6.1. Sformułowanie zadania | 55 |
1.6.2. Skalaryzacja zadania | 56 |
1.7. Środowisko dynamiczne | 60 |
1.7.1. Kryteria oceny algorytmu | 61 |
1.7.2. Rodzaje zmian środowiska | 61 |
1.7.3. Adaptacja do zmian środowiska | 62 |
1.8. Uwagi bibliograficzne | 62 |
1.9. Pytania i ćwiczenia | 63 |
WYKŁAD 2. Podstawowe typy algorytmów ewolucyjnych | 65 |
2.1. Algorytmy genetyczne | 65 |
2.1.1. Prosty algorytm genetyczny | 65 |
2.1.2. Schematy | 72 |
2.1.3. Symulacja działania algorytmu genetycznego | 76 |
2.2. Strategie ewolucyjne | 83 |
2.2.1. Strategia (1+1) | 83 |
2.2.2. Strategia (µ + ?) | 85 |
2.2.3. Strategia (µ, ?) | 87 |
2.2.4. Analiza działania strategii | 88 |
2.2.5. Symulacja działania strategii | 90 |
2.3. Programowanie ewolucyjne | 92 |
2.3.1. Schemat programowania | 94 |
2.3.2. Operatory mutacji | 95 |
2.4. Programowanie genetyczne | 96 |
2.4.1. Programy, które powstają samoczynnie | 96 |
2.4.2. Kodowanie drzewiaste | 97 |
2.4.3. Operatory genetyczne | 98 |
2.5. Uwagi bibliograficzne | 101 |
2.6. Pytania i ćwiczenia | 102 |
WYKŁAD 3. Zarządzanie populacją | 105 |
3.1. Ogólny schemat algorytmu ewolucyjnego | 105 |
3.2. Eksploracja i eksploatacja | 107 |
3.2.1. Nacisk selektywny w prostej metodzie poszukiwań losowych | 108 |
3.3. Jak oceniać algorytmy ewolucyjne | 112 |
3.3.1. Metoda testowania i sposób prezentacji wyników | 112 |
3.4. Metody selekcji | 114 |
3.4.1. Reprodukcja i sukcesja | 114 |
3.4.2. Reprodukcja proporcjonalna (ruletkowa) | 114 |
3.4.3. Zmodyfikowana reprodukcja proporcjonalna | 117 |
3.4.4. Reprodukcja rangowa | 120 |
3.4.5. Reprodukcja turniejowa | 123 |
3.4.6. Reprodukcja progowa | 127 |
3.4.7. Sukcesja z całkowitym zastępowaniem | 129 |
3.4.8. Sukcesja z częściowym zastępowaniem | 129 |
3.4.9. Sukcesja elitarna | 130 |
3.5. Kryteria zatrzymania algorytmu | 135 |
3.5.1. Monitorowanie rozwiązań generowanych przez algorytm | 136 |
3.5.2. Monitorowanie zdolności eksploracyjnych | 139 |
3.6. Uwagi bibliograficzne | 142 |
3.7. Pytania i ćwiczenia | 143 |
WYKŁAD 4. Kodowanie i operatory genetyczne | 145 |
4.1. Rola kodowania i operatorów genetycznych | 145 |
4.2. Jak dobierać kodowanie i operatory genetyczne | 146 |
4.2.1. Pożądane cechy kodowania chromosomów | 146 |
4.2.2. Metryki w przestrzeni genotypu i fenotypu | 147 |
4.2.3. Pożądane cechy operatorów genetycznych | 149 |
4.3. Warianty operatorów krzyżowania | 151 |
4.4. Przegląd metod krzyżowania | 153 |
4.4.1. Operatory krzyżowania wymieniającego | 153 |
4.4.2. Operatory krzyżowania uśredniającego | 157 |
4.4.3. Różnice między operatorami krzyżowania wymieniającego i uśredniającego | 159 |
4.5. Operator inwersji | 160 |
4.6. Operatory mutacji | 163 |
4.6.1. Mutacja dla kodowania binarnego | 163 |
4.6.2. Mutacje przeznaczone do optymalizacji w Rn | 163 |
4.7. Eksploracja i eksploatacja a operatory genetyczne | 165 |
4.7.1. Czy ważniejszym operatorem jest krzyżowanie, czy mutacja? | 165 |
4.7.2. Zasięg operatorów | 166 |
4.8. Metody modyfikacji zasięgu operatorów genetycznych | 149 |
4.8.1. Modyfikacje zasięgu mutacji | 169 |
4.8.2. Modyfikacje zasięgu krzyżowania | 174 |
4.9. Krzyżowanie wieloosobnicze | 177 |
4.10. Zarządzanie wieloma operatorami genetycznymi | 181 |
4.11. Czy warto stosować kodowanie binarne problemów numerycznych? | 185 |
4.12.Uwagi bibliograficzne | 190 |
4.13.Pytania i ćwiczenia | 191 |
WYKŁAD 5. Zapobieganie przedwczesnej zbieżności | 195 |
5.1. Algorytm ewolucyjny i metoda przeszukiwań lokalnych | 195 |
5.1.1. Efekt Baldwina i ewolucja lamarkowska | 197 |
5.2. Czas życia osobników w populacji bazowej | 200 |
5.2.1. Limitowanie maksymalnego czasu życia | 200 |
5.2.2. Selekcja sterowana czasem życia | 202 |
5.3. Optymalizacja wielomodalna | 208 |
5.4. Techniki ewolucyjnej optymalizacji wielomodalnej | 209 |
5.4.1. Wprowadzanie dodatkowego czynnika losowego | 210 |
5.4.2. Osłabianie konkurencyjności w ramach selekcji | 211 |
5.4.3. Ograniczanie zasięgu selekcji | 213 |
5.4.4. Preselekcja | 216 |
5.4.5. Deformacje funkcji przystosowania w otoczeniu maksimum lokalnego | 218 |
5.5. Inicjacja populacji bazowej | 220 |
5.5.1. Posiew nierównomierny | 224 |
5.5.2. Znaczenie generatora liczb pseudolosowych | 225 |
5.6. Znaczenie liczności populacji bazowej | 226 |
5.7. Równoległość w algorytmach ewolucyjnych | 231 |
5.7.1. Implementacje równoległe | 232 |
5.7.2. Algorytmy koewolucyjne | 236 |
5.8. Uwagi bibliograficzne | 239 |
5.9. Pytania i ćwiczenia | 241 |
WYKŁAD 6. Uwzględnianie specyfki problemu | 243 |
6.1. Wykorzystanie skomplikowanych struktur danych | 243 |
6.1.1. Zadania o ustalonej liczbie parametrów | 243 |
6.1.2. Zadania o nie ustalonej liczbie parametrów | 250 |
6.2. Modyfikacje algorytmu ewolucyjnego związane z uwzględnianiem ograniczeń | 255 |
6.2.1. Kodowanie specjalizowane i operatory genetyczne | 255 |
6.2.2. Algorytmy naprawy | 257 |
6.3. Modyfikacje algorytmu ewolucyjnego uwzględniające zadania wielokryterialne | 258 |
6.3.1. Reprodukcja oparta na dominacji | 259 |
6.3.2. Podejście koewolucyjne | 260 |
6.4. Algorytm ewolucyjny w środowisku dynamicznym | 261 |
6.4.1. Informacja o zajściu zmiany | 262 |
6.4.2. Metody adaptacji | 262 |
6.4.3. Pamięć na poziomie populacji | 263 |
6.4.4. Pamięć na poziomie osobnika | 263 |
6.5. Uwagi bibliograficzne | 265 |
Uwagi końcowe | 267 |
DODATEK A. Oznaczenia i symbole | 269 |
A.1. Symbole łacińskie | 269 |
A.2. Symbole greckie | 270 |
A.3. Oznaczenia inne | 270 |
A.4. Zasady indeksowania i doboru czcionek | 271 |
DODATEK B. Niektóre funkcje testowe | 273 |
B.1. Zadania ciągłe | 273 |
B.2. Zadania dyskretne | 274 |
DODATEK C. Wartości parametrów uznawane za optymalne | 277 |
DODATEK D. Elementy matematyki | 279 |
D.1. Miary różnorodności | 279 |
D.2. Rozkłady zmiennych losowych | 281 |
DODATEK E. Oprogramowanie gabi | 283 |
E.1. Założenia ogólne | 283 |
E.2. Opis funkcjonalny oprogramowania | 284 |
E.3. Sposób implementacji | 285 |
E.4. Pliki konfiguracyjne | 286 |
E.5. Sposób działania oprogramowania | 287 |
E.5.1. Funkcja main | 287 |
E.5.2. Funkcja petlaGlowna | 287 |
E.5.3. Funkcja genetyka | 288 |
E.5.4. Funkcja reprodukcja | 289 |
E.6. Rozbudowa oprogramowania | 289 |
E.6.1. Plik algorytm.c | 289 |
E.6.2. Plik genetyka.c | 290 |
E.6.3. Plik główny.c | 291 |
E.6.4. Plik losowe.c | 291 |
E.6.5. Plik monitor.c | 291 |
E.6.6. Plik ogranicz.c | 292 |
E.6.7. plik osobnik.c | 292 |
E.6.8. Plik pop.c | 292 |
E.6.9. Plik raporty.c | 292 |
E.6.10. Plik selekcja.c | 293 |
E.6.11. Plik stop.c | 293 |
E.6.12. Plik wewy.c | 293 |
E.6.13. Plik zadanie.c | 293 |
Literatura | 295 |
Skorowidz | 301 |