변환(유전자 알고리즘)

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돌연변이는 유전 알고리즘 염색체 집단의 한 세대에서 다음 세대까지 유전적 다양성을 유지하기 위해 사용되는 유전 연산자이다.그것은 생물학적 돌연변이와 유사하다.

돌연변이 연산자의 전형적인 예는 유전자 배열의 임의의 비트가 원래 상태에서 뒤집힐 확률을 포함한다.변이 연산자를 구현하는 일반적인 방법은 시퀀스의 각 비트에 대해 랜덤 변수를 생성하는 것을 포함한다.이 랜덤 변수는 특정 비트의 플립 여부를 나타냅니다.생물학적 점 돌연변이에 기초한 이 돌연변이 과정은 단일 점 돌연변이라고 불립니다.다른 유형으로는 반전 및 부동소수점 변환이 있습니다.유전자 코드화가 치환 문제에서처럼 제한적일 때 돌연변이는 스왑, 반전, 스크램블이다.

GA에서 돌연변이의 목적은 표본 모집단에 다양성을 도입하는 것이다.돌연변이 연산자는 염색체 집단이 서로 너무 비슷해지는 것을 방지함으로써 국소적 최소치를 피하려는 시도로 사용되며, 따라서 전역 최적치로의 수렴이 느려지거나 심지어 중단된다.이러한 추론은 또한 대부분의 GA 시스템이 차세대 생성에 있어서 모집단의 최적만을 취하는 것을 피하도록 유도하고, 오히려 ^[1]더 적합한 것에 대한 가중치를 갖는 랜덤(또는 반랜덤) 세트를 선택하도록 유도한다.

게놈 유형에 따라 다른 돌연변이 유형이 적합합니다.

• 비트 문자열 변환

비트 문자열의 변환은 랜덤 위치에서 비트 플립을 통해 발생합니다.

예:

1	0	1	0	0	1	0
				↓
1	0	1	0	1	1	0

비트의 변환 $확률$은 $1l$입니다$.$$여기$서 l$\displaystyle$$l$은 바이너리 벡터의 길이입니다.따라서 돌연변이를 위해 선택된 개체와 돌연변이당$1개$의 돌연변이율에 도달한다$.$

• 축소

이 연산자는 입력 상위 벡터를 특징짓는 각 결정 변수의 원래 값과 평균이 동일한 가우스 분포에서 가져온 난수를 추가합니다.^[2]

「 」를 참조해 주세요.

• 유전 알고리즘

레퍼런스

참고 문헌

• 존 홀랜드, 자연 및 인공 시스템 적응, 미시간 대학 출판부, 앤아버, 1975년.ISBN 0-262-58111-6.