Стр. 59 - СИСТЕМЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
Упрощенная HTML-версия
57
СИСТЕМЫИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ.
ОПТИМИЗАЦИЯ БАЗ ЗНАНИЙ НЕЧЕТКИХ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ
Формируется новая совокупность особей, состоящая из заданного числа по-
томков особей текущей популяции. Они получаются в результате одно- или
двухточечного скрещивания. Родительская пара выбирается с использованием
рангового вероятностного отбора. Это означает, что каждой особи в упорядо-
ченной по неприспособленности популяции приписывается число, определяемое
ее местом в списке и называемое рангом . В данной работе ранг особи с индек-
сом (
)
находится по формуле:
.
(3.1.18)
Вероятность выбора особи пропорциональна рангу и определяется по фор-
муле:
,
(3.1.19)
где символом обозначается вероятность. Слагаемое в выражении (3.1.18)
введено с целью повышения шансов малоприспособленных особей быть вы-
бранными, что позволяет поддерживать генетическое разнообразие популяции и
потенциально уменьшает скорость сходимости алгоритма (такой подход можно
назвать ограниченным ранговым вероятностным отбором). Лучшая особь будет
выбираться в раз чаще, чем худшая, где рассчитывается по формуле:
.
(3.1.20)
В пределе при
лучшая особь должна выбираться в 5 раз
чаще худшей:
,
(3.1.21)
Применение рангового отбора исключает необходимость масштабирования
из-за проблемы преждевременной сходимости, возникающей в случае использо-
вания метода рулетки. Кроме того, меняя выражение (3.1.18) для вычисления
ранга, можно управлять процессом скрещивания с целью изменения скорости
сходимости.
В данной работе исследовался также вариант, при котором один из родите-
лей выбирался случайно независимо от его неприспособленности, что позволяло
получить еще большее генетическое разнообразие, так как особи с любой при-
способленностью имели значительные шансы участвовать в скрещивании. Одна-
ко за счет этого теоретически должна замедлиться сходимость алгоритма.
r
i
1,...,
i
v
=
11
4 4
i
v
r v i
v i
= − + = −
2
1
11
4
( )
3 1
4 2
t
i
i
v
j
j
v i
r
P
v v
r
=
−
= =
+
∑
C
P
4
v
k
k
1
1
5
1 1
1 4
4
4
5
1
1
1
4
4
v
v
v
r k
r
v
v v
v
−
−
= =
=
= −
−
v
→ +∞
4
lim lim 5
5
v
v
k
v
→+∞ →+∞
=
− =
