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Ingo Rechenberg

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.

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Presentation Transcript

  1. 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

  2. Darwin Mendel Populationsgegentiker m' = Zahl der Eltern-Populationen r' = Mischungszahl Populationen l'= Zahl der Nachkommen-Populationen Haldane Fisher Wright g'= Zahl der Populations-Generationen m = Zahl der Eltern-Individuen r = Mischungszahl Individuen l = Zahl der Nachkommen-Individuen g =Generationen der Isolation Entwicklung der Evolutionsstrategie

  3. Variablensatz Zufallswahl Spielzeichen für Evolutionsstrategien (1) Duplikation Population Rekombination Mutation

  4. Realisation Bewertung Spielzeichen für Evolutionsstrategien (2) Selektion Isolation

  5. Kartenspiel: (1+1)-ES

  6. Kartenspiel: (1+5)]-ES

  7. Kartenspiel: (1,5)-ES

  8. Kartenspiel: (3,7)-ES

  9. Kartenspiel: (3/2 ,6)-ES

  10. Kartenspiel: [2,3(4,7)]-ES

  11. Kartenspiel: [1,2(4,7)30]-ES

  12. Kartenspiel: [4/3 ,6(5/2 ,7)]-ES

  13. (1+1)-ES DARWINs Theorie in maximaler Abstraktion

  14. (1,l)-ES l = 6 ES mit mehr als einem Nachkommen

  15. (m,l)-ES m = 2 l = 7 ES mit mehreren Eltern und Nachkommen

  16. (m/r,l)-ES m = 2 r = 2 l = 8 ES mit Mischung der Variablen (Erbanlagen)

  17. Neue Gründerpopulationen Die geschachtelte Evolutionsstrategie

  18. Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül

  19. Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül , , m l ) ( - ES l > m ! - gliedrige Wettkampfsituation + 1 1 + 2

  20. Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül , r m l ) ( / - ES + Beispiel r= 2 , m l ) ( - ES / + 2 Elter liefert nur die Hälfte der Erbinformation

  21. Zu kompliziert in der Natur aber auf dem Computer möglich Multirekombination:r = m , m m l ) + ( / - ES dominant , m m l ) + ( / - ES intermediär , m l ) + ( - ES intermediär (Abkürzung)

  22. Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül g , m l ) ( - ES + Beispiel: 4 4 (1+6) (1+6)- ES (1+6) (1+6) (1+6) (1+6) (1+6) (1+6) (1+6) (1+6) = = Die Zahl der Eltern wird fett geschrieben !

  23. (1+3+3+3) = (1+9) 1 1 (1+3+3+3) = (1+3+3+3) 1 1 Zur Kennzeichnung der Eltern in fetter Schrift (1+9) = (1+3+3+3) (1+3+3+3) = (10) Unsinn ! Trennung von Eltern und Nachkommen ! d =9 d =6 d =4

  24. Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül g , m l ) ( - ES + Erweiterung: Populationswelle (1+6)- ES (2+6) (3+6) (1+6) (2+6)

  25. Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül g , m l ) ( - ES + ES mit Drift-Phase (7,7) (1,7) (1,7) (1,7) (1,7) (7,7) (7,7) = (1,7)4(7,7)3 - ES

  26. Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül g , m l ) ( - ES + ES mit Gründer-Phase (4,16) (256,1024)- ES (16,64) (64,256) (1,4)

  27. Auf dem Weg zu einer evolutionsstrategischen Algebra g , ,   m m l ) ( - ES l + Beispiel: (1,6)8 (1,6)8+ (1,6)8+ (1,6)8+ 2, 4(1,6)8 = Zweitbeste Population Beste Population Selektion der besten Populationen

  28. Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül g g  , ,  ]  m m [ l l ) ( - ES + + m' = Zahl der Eltern-Populationen l' = Zahl der Nachkommen-Populationen g'= Zahl der Populations-Generationen m= Zahl der Eltern-Individuen l= Zahl der Nachkommen-Individuen g = Generationen der Isolation

  29. 1 1, Beispiel für eine algebraische Operation in einer geschachtelten ES 2 1 1, Zwei unterschiedliche Strategien

  30. Biologische Entsprechung der Strategie-Schachtelung |FamilieGattung{Art[Varietät(Individuum)]}|

  31. Strategievariablen Objektvariablen Strategie-Evolution Sprungvariablen Gleitvariablen Gemischt ganzzahlige Optimierung Zwei-Ziele-Optimierung Qualität Q2 Qualität Q1 Globale Optimierung Klettern Springen Gegenwart Vergangenheit Ortho-Evolution Anwendungsfelder für geschachtelte Evolutionsstrategien

  32. Ende

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