遺伝的アルゴリズム-突然変異

突然変異の概要

簡単に言えば、突然変異は、新しい解決策を得るために、染色体の小さなランダムな微調整として定義されるかもしれません。遺伝集団の多様性を維持および導入するために使用され、通常は低い確率で適用されます- p〜m〜 確率が非常に高い場合、GAはランダム検索に縮小されます。

突然変異は、探索空間の「探索」に関連するGAの一部です。交差は必須ではないが、突然変異はGAの収束に不可欠であることが観察されています。

このセクションでは、最も一般的に使用される突然変異演算子のいくつかを説明します。クロスオーバー演算子と同様に、これは完全なリストではなく、GA設計者はこれらのアプローチの組み合わせまたは問題固有の突然変異演算子がより役立つと感じるかもしれません。

このビットフリップミューテーションでは、1つ以上のランダムビットを選択して反転します。これは、バイナリエンコードされたGAに使用されます。

ランダムリセットは、整数表現のビットフリップの拡張です。これでは、許容値のセットからランダムな値がランダムに選択された遺伝子に割り当てられます。

スワップ変異では、染色体上の2つの位置をランダムに選択し、値を交換します。これは、順列ベースのエンコードでは一般的です。

スクランブル突然変異は、順列表現でも人気があります。これでは、染色体全体から遺伝子のサブセットが選択され、それらの値はランダムにスクランブルまたはシャッフルされます。

反転変異では、スクランブル変異のように遺伝子のサブセットを選択しますが、サブセットをシャッフルする代わりに、サブセット内の文字列全体を単に反転します。