GAの探索過程を把握 し 対象問題の特徴を捉える

GAの探索過程を把握し
対象問題の特徴を捉える
システムの構築
赤塚浩太
背景
多くの連続問題最適化手法は
対象問題の設計変数値をそのまま利用
我々が把握している外観を元に探索
対象問題の性質の
把握が比較的容易
GAは対象問題の設計変数値をコード化し利用
我々が把握している外観とは異なった空間を探索
対象問題の性質の
把握が困難
?
背景
Rastrigin
Rosenbrock
難しい?
簡
探索結果
320
100,000以上
単? ?
見た目では判断できな
研究目的
GAにとって簡単な問題か否かは
見た目では判断できない
対象問題の特徴を捉えるシステム
探索過程の様子
依存関係の把握
ハミング距離,位相,適合度を用いて
探索過程の様子
Rastrigin
Rosenbrock
探索過程の様子
Rastrigin
Rosenbrock
よくわからない
依存関係の把握
上位1割を抜き出し統計処理
Rast
rigin
依存関係
弱い
簡単
Rosen
brock
依存関係
強い
難しい
ハミング距離,位相,適合度
GAではコード化しているためX,Y,適合度
では得られる情報が少ない。
ハミング距離,位相,適合度の3軸を元に
個体の分布を調べる.
Rastrigin
Rosenbrock
ハミング距離,位相,適合度
Rastrigin
徐々に真の解に近づく
Rosenbrock
ほとんど変化無し
エリート→最適解
なぜ,rosenbrockでは探索が進まないのか?
現在のエリートと最適解の間を調べてみた.
frequency
O Optimum
1 0
2
3
0.5
1.0
hamming distance
m
Elite E
fitness
エリート→最適解
Rastrigin
簡単
50
44
38
32
26
20
1
8
2
-44
0.3
1.6
8
over
50
44
38
32
26
20
1
8
2
-44
18
4
0.5
14
2.9
over
24
34
難しい
Rosenbrock
結論
GAは対象問題の設計変数値をコード化し利用
外観ではその関数が難しいかどうかわからない.
様々な手法を用いることで,
関数の特徴を捉えることに成功
これらの手法を簡単に利用できる
システムの構築とそのシステムを
用いた対象問題の特徴抽出