Anwendungsorientierter Entwurf evolutionärer Algorithmen:
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Aachen
Shaker
2001
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INHALTSVERZEICHNIS
EINLEITUNG
1
I
ALGORITHMISCHE
GRUNDLAGEN
5
1
EVOLUTIONAERE
ALGORITHMEN
7
1.1
ALLGEMEINER
AUFBAU
.
8
1.2
GRUNDALGORITHMEN
DES
EVOLUTIONAEREN
RECHNENS
.
11
1.3
EVOLUTIONAERE
ALGORITHMEN
ALS
OPTIMIERVERFAHREN
.
16
2
PROBLEME,
ALGORITHMEN
UND
KOMPLEXITAET
21
2.1
PROBLEME
.
22
2.2
DAS
RECHNERMODELL
.
23
2.3
PROGRAMME
.
24
2.4
KOMPLEXITAETSKLASSEN
.
26
2.5
KOMPLEXITAETSKLASSEN
FUER
OPTIMIERUNGSPROBLEME
.
28
2.6
PROBABILISTISCHE
ALGORITHMEN
.
30
2.7
APPROXIMATIONSALGORITHMEN
.
32
3
OPTIMIERUNG
UND
KOMPLEXITAET
33
3.1
ALLGEMEINE
GRENZEN
EVOLUTIONAERER
ALGORITHMEN
.
33
3.1.1
DAS
NFL-THEOREM
.
34
3.1.2
REALISTISCHE
OPTIMIERUNGSSZENARIEN
.
36
3.1.3
DAS
ANFL-THEOREM
.
37
3.2
INFORMATIONSTHEORIE
UND
OPTIMIERUNG
.
40
3.2.1
INFORMATION
UND
ENTROPIE
.
40
II
INHALTSVERZEICHNIS
3.2.2
OPTIMIERUNG
ALS
INFORMATIONSVERARBEITUNG
.
42
3.3
KOMPLEXITAET
VON
OPTIMIERUNGSPROBLEMEN
.
48
3.4
REPRAESENTATION,
REKOMBINATION
UND
MUTATION
.
50
II
EIN
ENTWURFSANSATZ
FUER
PROBLEMSPEZIFISCHE
EA
55
4
ENTWURF
EVOLUTIONAERER
ALGORITHMEN
57
4.1
HYPOTHESEN
ZUM
PRINZIP
DES
EVOLUTIONAEREN
RECHNENS
.
58
4.1.1
BUILDING-BLOCK
HYPOTHESE
.
58
4.1.2
HYPOTHESE
DER
GRADIENTENDIFFUSION
.
60
4.1.3
EPP,
GR
UND
MISR
HYPOTHESEN
.
62
4.2
ENTWURFSANSAETZE
.
63
4.3
METRIK-BASIERTE
EVOLUTIONAERE
ALGORITHMEN
.
67
5
FALLBEISPIELE
75
5.1
METRIK-BASIERTE
EVOLUTIONAERE
PROGRAMMIERUNG
.
75
5.1.1
DETERMINISTISCHE
AUTOMATEN
.
76
5.1.2
MUTATIONSOPERATOREN
UND
EVOLUTIONAERE
PROGRAMMIERUNG
.
.
78
5.1.3
ALTERNATIVE
MUTATIONSOPERATOREN
.
80
5.1.4
EXPERIMENTE
.
87
5.1.5
DISKUSSION
.
89
5.2
METRIK-BASIERTE
GENETISCHE
PROGRAMMIERUNG
.
90
5.2.1
GENETISCHE
PROGRAMMIERUNG
.
92
5.2.2
LERNEN
BOOLESCHER
FUNKTIONEN
.
97
5.2.3
GP-SYSTEME
ZUM
LERNEN
BOOLESCHER
FUNKTIONEN
.
98
5.2.4
ORDERED
BINARY
DECISION
DIAGRAMS
.
101
5.2.5
OBDDS
UND
GENETISCHE
PROGRAMMIERUNG
.
106
5.2.6
UMSETZUNG
DES
ANFORDERUNGSKATALOGES
.
108
5.2.7
EIN
OBDD-GP-SYSTEM
.
116
5.2.8
EXPERIMENTELLE
BEURTEILUNG
.
120
5.2.9
DISKUSSION
.
126
INHALTSVERZEICHNIS
III
6
ZWEI
ANWENDUNGEN
129
6.1
OPTIMIERENDE
SYNTHESE
VON
PROZESSSTRUKTUREN
.
129
6.2
GENERIERUNG
VON
FUZZY-REGELBASEN
.
133
6.2.1
FUZZY-SYSTEME
.
133
6.2.2
FUZZY-ROSA-VERFAHREN
.
138
6.2.3
EVOLUTIONAERE
REGELSUCHE
IM
FUZZY-ROSA-VERFAHREN
.
140
6.2.4
ANWENDUNGSBEISPIELE
.
149
6.2.5
DISKUSSION
.
150
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
151
LITERATURVERZEICHNIS
157
A
MATHEMATISCHE
GRUNDLAGEN
165
A.L
GRUNDBEGRIFFE
DER
WAHRSCHEINLICHKEITSRECHNUNG
.
165
A.2
O-NOTATION
.
167
INDEX
169 |
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