Zapobieganie chów wsobny i monokultury w algorytmie genetycznym (pytanie początkujących)

Question

Piszę algorytm genetyczny. Moja ludność szybko rozwija monokulturę. Używam małej populacji (32 osobniki) z niewielką liczbą dyskretnych genów (24 genów na osobnika) i podejściem krzyżowania z jednym punktem. Połącz to ze strategią doboru koła do ruletki i łatwo zauważyć, jak cała różnorodność genetyczna jest tracona w ciągu zaledwie kilkudziesięciu pokoleń.

Co chciałbym wiedzieć, jaka jest właściwa odpowiedź? Nie posiadam wiedzy akademickiej na temat GA i tylko kilka rozwiązań przychodzi na myśl:

1. Użyj większej populacji. (powolny)
2. Stosuj kontrole czasu wykonywania, aby zapobiec in-breeding. (wolno)
3. Użyj większej liczby punktów przecięcia. (niezbyt efektywne)
4. Podnieś liczbę mutacji.

Jakie są odpowiednie reakcje na sytuację?

Answer 1

Spojrzałbym na większą populację, 32 osoby to bardzo mała populacja. Zwykle prowadzę GA z populacją przynajmniej w zakresie liczby chromosomów^2 (przez doświadczenie), aby uzyskać dobrą początkową dystrybucję osobników.

Możliwym sposobem na przyspieszenie działań z większą populacją jest odrodzenie różnych wątków (1 na osobę, ewentualnie w partiach) podczas wykonywania funkcji fitness (zazwyczaj najdroższa część GA).

Przyjmując populację 32, a także system Quad core, odradzamy wątki w partiach po 8 (2 wątki na procesor ładnie się przeplatają) i powinieneś być w stanie działać szybciej o około 4 *.

Dlatego jeśli masz limit czasu na wykonanie GA, może to być rozwiązanie.

Answer 2

Można dodać do tego:

• wybór turnieju zamiast koła ruletki
• wyspa oddzielona wielofunkcyjnego systemu ludności, migracji
• restartuje
• zawierające pomysły z estymacji algorytmów dystrybucji (EDA) (ponowne pobieranie domeny w pobliżu obiecujących obszarów w celu wprowadzenia nowych osób)