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Ingo Rechenberg. PowerPoint-Folien zur 2. Vorlesung „Evolutionsstrategie II“. Auf dem Weg zu einer ES-Algebra - Kalkül der geschachtelten Evolutionsstrategien. Weiterverwendung nur unter Angabe der Quelle gestattet. Darwin. Mendel. Populationsgegentiker. - PowerPoint PPT Presentation
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Ingo Rechenberg
PowerPoint-Folien zur 2. Vorlesung „Evolutionsstrategie II“
Auf dem Weg zu einer ES-Algebra -
Kalkül der geschachtelten Evolutionsstrategien
Weiterverwendung nur unter Angabe der Quelle gestattet
Entwicklung der Evolutionsstrategie
ES-]),/(,/[
' = Zahl der Eltern-Populationen
' = Zahl der Nachkommen-Populationen
= Zahl der Eltern-Individuen= Zahl der Nachkommen-Individuen = Generationen der Isolation
'= Zahl der Populations-Generationen
' = Mischungszahl Populationen
= Mischungszahl Individuen
Darwin Mendel
Wright Haldane Fisher
Populationsgegentiker
wVariablensatz
Population
Zufallswahl
Duplikation
Mutation
Spielzeichen für Evolutionsstrategien (1)
Rekombination
Q
Bewertung
Realisation
Isolation
Spielzeichen für Evolutionsstrategien (2)
QSelektion
Q
Q
Kartenspiel: ( 1 + 1 ) - ES
Q Q QQ Q
Q
Kartenspiel: ( 1 + 5 ) ] - ES
Q Q QQ Q
Q
Kartenspiel: ( 1 , 5 ) - ES
Q Q Q Q Q Q Q
Q
w
Kartenspiel: ( 3 , 7 ) - ES
Q
w
w w w w w w
Q Q Q Q Q Q
Kartenspiel: ( 3 / 2 , 6 ) - ES
Q Q
Q
1 7
Q Q
Q
1 7
Q Q
Q
1 7
Q
1w
2 3w w w
Q
Kartenspiel: [ 2 , 3 ( 4 , 7 ) ] - ES
Q Q
Q
1 7
Q
30
Q Q
Q
1 7
30
w w
Q
Kartenspiel: [ 1 , 2 ( 4 , 7 )30 ] - ES
w1
w
6
w
w
w
w
Q Q
Q
w
w
w
Q Q
Q
Q
Q
Kartenspiel: [ 4 / 3 , 6 ( 5 / 2 , 7 ) ] - ES
(1 + 1)-ES
DARWINs Theorie inmaximaler Abstraktion
(1 , )-ES
ES mit mehr als einem Nachkommen
= 6
( , )-ES
ES mit mehrerenEltern und Nachkommen
= 7
= 2
( , )-ES
ES mit Mischung der
Variablen (Erbanlagen)
= 8
= 2 = 2
ES]),(,[
12154
Neue Gründerpopulationen
Die geschachtelte Evolutionsstrategie
Auf dem Weg zu einemAuf dem Weg zu einem
evolutionsstrategischen Kalkülevolutionsstrategischen Kalkül
1 +1( )2 - gliedrige Wettkampfsituation - ES ,+,
Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül
( ) - ES +,
Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül
/
Beispiel = 2
( ) - ES +,/ 2
Elter liefert nur die Hälfte der Erbinformation
Multirekombination: =
( ) - ES +,/ dominant
Zu kompliziert in der Natur aber auf dem Computer möglich
( ) - ES +,/ intermediär
( ) - ES +, intermediär (Abkürzung)
( ) - ES +,
Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül
Beispiel:
(1+ 6)4 = (1+ 6) (1+ 6) (1+ 6) (1+ 6)(1+ 6)4 = (1+ 6) (1+ 6) (1+ 6) (1+ 6) - ES
Die Zahl der Eltern wird fett geschrieben !
Zur Kennzeichnung der Eltern in fetter Schrift
(1+ 9) = (1+3+3+3)
(1+3+3+3) = (10) Unsinn !
Trennung von Eltern und Nachkommen !(1+3+3+3) = (1+9)1 1
(1+3+3+3) = (1+3+3+3)1 1
= 4 = 6 = 9
( ) - ES +,
Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül
Erweiterung: Populationswelle
(1+ 6) (2+ 6) (3+ 6) (2+ 6) (1+ 6) - ES
( ) - ES +,
Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül
ES mit Drift-Phase
(1, 7)(1, 7)(1, 7)(1, 7)(7, 7)(7, 7)(7, 7)
= (1,7)4 (7,7)3 - ES
( ) - ES +,
Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül
ES mit Gründer-Phase
(1, 4)(4, 16)(16, 64)(64, 256)(256, 1024) - ES
( ) - ES +,
Auf dem Weg zu einer evolutionsstrategischen Algebra
Beispiel:
= (1, 6)8 + (1, 6)8
+ (1, 6)8 + (1, 6)84 (1, 6)8
2 ,
Beste Population
Zweitbeste Population
Selektion der besten Populationen
,
( ) - ES +,
Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül
+,[ ]
' = Zahl der Eltern-Populationen' = Zahl der Nachkommen-Populationen
= Zahl der Eltern-Individuen = Zahl der Nachkommen-Individuen = Generationen der Isolation
'= Zahl der Populations-Generationen
21,1
1,1
Zwei unterschiedliche Strategien
Beispiel für eine algebraische Operation in einer geschachtelten ES
Biologische Entsprechung der Strategie-Schachtelung
| Familie Gattung { Art [ Varietät ( Individuum ) ] } |
ES]),/(,/[
Strategievariablen Objektvariablen
Sprungvariablen Gleitvariablen
Qualität Q1 Qualität Q 2
Springen Klettern
Vergangenheit Gegenwart
Strategie-Evolution
Gemischt ganzzahlige Optimierung
Zwei-Ziele-Optimierung
Globale Optimierung
Ortho-Evolution
Anwendungsfelder für geschachtelte Evolutionsstrategien
Ende
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