VII. Parametry GA
Pravděpodobnost křížení a mutace
GA má dva základní parametry: pravděpodobnost křížení a pravděpodobnost mutace.
Pravděpodobnost křížení určuje, jak často bude křížení provedeno.
Pokud ke křížení nedojde, je potomek přesnou kopií svých rodičů. Pokud ke
křížení dojde, vznikne potomek z částí rodičovských chromozomů. Pokud je pravděpodobnost křížení
100%, pak všichni potomci vznikají křížením. Pokud je
0%, vytváří se celá nová generace z přesných kopií chromozomů
ze staré populace (to ale neznamená, že nová generace bude
stejná).
Křížení se používá s nadějí, že nové chromozomy budou obsahovat dobré části starších
chromozomů a budou tedy lepší. Zahrnout do další generace část
původní populace je však také užitečné.
Pravděpodobnost mutace udává, jak často budou části chromozomu zmutovány.
Pokud mutace neproběhne, je potomek převzat po křížení (nebo kopii) bez
jakékoli změny. Pokud mutace proběhne, část chromozomu se změní. Je-li pravděpodobnost mutace
100%, změní se celý chromozom; je-li 0%,
nezmění se nic.
Mutace se používá k tomu, aby GA nespadl do lokálního optima, ale neměla by
nastávat příliš často, protože by se pak GA ve skutečnosti změnil na náhodné
hledání.
Další parametry
GA má i další parametry. Dalším důležitým parametrem je velikost populace.
Velikost populace určuje, kolik chromozomů je v populaci v jedné generaci. Pokud je chromozomů příliš málo, má GA jen málo možností pro křížení a prohledává jen malou část prohledávacího prostoru. Na druhou stranu, pokud je chromozomů příliš mnoho, GA se zpomaluje. Výzkum ukazuje, že nad určitou mez (která závisí hlavně na kódování a problému) už nemá smysl velikost populace zvyšovat, protože to nezrychluje řešení problému.
Doporučení pro všechny parametry najdete v jedné z následujících kapitol.
Příklad
Zde vidíte příklad podobný předchozímu. V tomto případě můžete měnit pravděpodobnost křížení a mutace. Můžete také ovládat elitismus.
V grafu níže červená představuje nejlepší řešení a modrá průměrnou hodnotu účelové funkce celé populace.
Zkuste měnit parametry a sledujte, jak se GA chová.
Otázka: Když zvýšíte pravděpodobnost mutace na 100%, GA se začne chovat velmi zvláštně, skoro jako by pravděpodobnost mutace byla 0%. Víte proč? Můžete použít nápovědu a pokud to stále nevíte, podívejte se na řešení!