Diskussion zum Artikel "Algorithmen zur Optimierung mit Populationen: Differenzielle Evolution (DE)"
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Neuer Artikel Algorithmen zur Optimierung mit Populationen: Differenzielle Evolution (DE) :
In diesem Artikel werden wir uns mit dem Algorithmus befassen, der von allen bisher diskutierten Algorithmen die umstrittensten Ergebnisse zeigt - der Algorithmus der differentiellen Evolution (DE).
Die Idee der differentiellen Evolution ist eine Kombination aus Einfachheit und Effizienz. Der Algorithmus der differentiellen Evolution verwendet eine Population von Vektoren, die potenzielle Lösungen darstellen. Jeder Vektor besteht aus Komponenten, die die Werte der Variablen des Optimierungsproblems darstellen.
In DE übernimmt ein Vektor die Rolle des Suchagenten. Der Algorithmus beginnt mit der Erstellung einer zufälligen Population von Vektoren. Anschließend findet ein iterativer Prozess statt, bei dem jeder Vektor mutiert und sich mit anderen Vektoren in der Population kreuzt. Die Mutation erfolgt durch Addition der Differenz zwischen zwei zufällig ausgewählten Vektoren aus der Population zu einem dritten Vektor. So entsteht ein neuer Vektor, der eine mögliche Lösung für das Problem darstellt.
Nach der Mutation wird der mutierte Vektor mit dem ursprünglichen Vektor gekreuzt. Die Kreuzung ermöglicht es, Informationen aus zwei Vektoren zu kombinieren und neue Lösungen zu schaffen. Das erzielte Ergebnis wird mit der aktuell besten Lösung in der Population verglichen. Wenn der neue Vektor besser ist, ersetzt er den alten und wird Teil der Population. Die Mutation ermöglicht die Erkundung des Suchraums, während die Kreuzung die Kombination von Informationen aus verschiedenen Vektoren und die Schaffung neuer Lösungen ermöglicht.
Mutation, Kreuzung und Ersetzung werden über mehrere Iterationen wiederholt, bis eine Stop-Bedingung erreicht ist, wie z. B. eine bestimmte Anzahl von Iterationen oder das Erreichen der erforderlichen Lösungsgenauigkeit (in unserem Fall das Erreichen von 10.000 Fitnessfunktionsläufen).
Autor: Andrey Dik