Заключение
На основании проведенной работы можно сделать выводы о том, что в настоящее время генетические алгоритмы являются универсальным методом оптимизации многопараметрических функций, и поэтому способны решать широкий спектр задач.
Преимущества генетических алгоритмов:
· не требуют никакой информации о поведении функции (например, дифференцируемости и непрерывности);
· относительно стойки к попаданию в локальные оптимумы;
· пригодны для решения крупномасштабных задач оптимизации за счет эффективного распараллеливания;
· могут быть использованы для широкого класса задач;
· просты в реализации;
· могут быть использованы в задачах с изменяющейся средой.
В то же время существует ряд трудностей в практическом использовании генетических алгоритмов, а именно:
· очень сложно найти точный глобальный оптимум;
· генетические алгоритмы неэффективно применять в случае оптимизации функции, требующей большого времени на вычисление;
· сложно смоделировать для нахождения всех решений задачи;
· трудно применить для изолированных функций. Изолированность («поиск иголки в стоге сена») - проблема для любого метода оптимизации, поскольку функция не предоставляет никакой информации, подсказывающей, в какой области искать экстремум. Лишь случайное попадание особи в глобальный экстремум может решить задачу (рис. 6);
Генетические алгоритмы предоставляют огромные материалы для исследований за счет большого количества модификаций и параметров. Зачастую небольшое изменение одного из них может привести к неожиданному улучшению результата.
В то же время следует помнить, что применение ГА полезно лишь в тех случаях, когда для данной задачи нет подходящего специального алгоритма решения. По сравнению со специальным алгоритмом, генетический будет работать не только медленнее, но и менее эффективно (за исключением, возможно, гибридного алгоритма).
Список литературы
1. Батищев Д.И. Генетические алгоритмы решения экстремальных задач /Д.И. Батищев/ - Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 1995. - 62 с.
2. Дарвин Ч. О происхождении видов путём естественного отбора или сохранении благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь /Ч. Дарвин/ - М.: АН СССР, 1939.
3. Гладков Л.А., Курейчик В.В., Курейчик В.М. Генетические алгоритмы /Л.А. Гладков, В.В. Курейчик, В.М. Курейчик/ - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 320 с.
4. Панченко Т.В. Генетические алгоритмы /Т.В. Панченко/ - Астрахань: издательский дом «Астраханский университет», 2007. - 87 с.
5. Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики. Генетические алгоритмы. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://rain.ifmo.ru/cat/. Загл. с экрана.
6. Ю. Цой. Авторский сайт. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.qai.narod.ru/. Загл. с экрана.
7. Исаев С.А. Популярно о генетических алгоритмах. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://algolist.manual.ru/ai/ga/ga1.php. Загл. с экрана.
- Введение
- 1. Эволюционные процессы в природе
- 2. Принцип работы генетического алгоритма
- 3. Операторы генетических алгоритмов
- 3.1 Операторы выбора родителей
- 3.2 Рекомбинация (воспроизведение)
- 3.3 Мутация
- 3.4 Операторы отбора особей в новую популяцию
- 4. Разнообразие генетических алгоритмов
- 5. Модели параллельных генетических алгоритмов
- 6. Модернизация генетических алгоритмов
- Заключение