taralino

.binary

Die Funktion GeneticAlgorithm.binary(f, n) erwartet folgende (verpflichtende) Argumente:

Argument	Datentyp	Hinweis
f	Funktion	-
n	Zahl	ganzzahlig, positiv

Es wird ein (mögliches) Minimum der Zielfunktion f unter Verwendung eines genetischen Algorithmus approximiert. Die beste Lösung nach der Durchführung des Verfahrens wird schließlich zurückgegeben.

Dabei wird angenommen, dass das Argument der Funktion f ein binärer Vektor der Länge n ist (also ein Vektor, dessen Einträge entweder 0 oder 1 sind).

Zudem können folgende Optionen verwendet werden:

Variable	Datentyp	Hinweis	Default-Wert
iterations	Zahl	ganzzahlig, positiv	1000
population	Zahl	ganzzahlig, positiv	100
children	Zahl	ganzzahlig, positiv	800
mutation_rate	Zahl	aus dem Intervall [0,1]	0.02

Die Optionen bestimmen die Parameter des Algorithmus: iterations bestimmt die Anzahl an Generationen, population die Anzahl der Individuen pro Generation, children die Anzahl der Kinder pro Generation (vor der Selektion) und mutation_rate bestimmt die Mutationsrate pro Kind.

Es sei nochmals ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Allgemeinen kein globales Minimum der Zielfunktion gefunden wird (sondern je nach Wahl der Optionen bestensfalls eine gute Approximation).

Beispiel

Der genetische Algorithmus wird anhand einer einfachen Zielfunktion getestet, dessen Optimallösung mit einen Zielfunktionswert von 0 konstruiert wird. Verändere auch die optionalen Parameter (beispielsweise die Anzahl der Iterationen) und beobachte das Ergebnis.

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <script src="taralino.js"></script>
</head>
<body>
<script>

var n = 128;

var y = [];
for (var k = 0; k < n; k++) y.push(Math.random() < 0.5 ? 0 : 1);

function f(x) {
  var h = 0;
  for (var k = 0; k < x.length; k++) {
    var t = x[k]-y[k];
    h += t*t;
  };
  return h;
};

var x = GeneticAlgorithm.binary(f, n, {iterations:100, population:20, children:80});

Console.digits(0);
Console.print(x);
Console.digits(6);
Console.print(f(x));

</script>
</body>
</html>

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