4.8.5. Масштабирование функции приспособленностиМасштабирование функции приспособленности выполняется, чаще всего, по двум причинам. Во-первых (об этом уже говорилось при обсуждении методов селекции), для предотвращения преждевременной сходимости генетического алгоритма. Во-вторых (в конечной фазе выполнения алгоритма), в случае, когда в популяции сохраняется значительная неоднородность, однако среднее значение приспособленности ненамного отличается от максимального значения. Масштабирование функции приспособленности позволяет предупредить возникновение ситуации, в которой средние и наилучшие особи формируют практически одинаковое количество потомков в следующих поколениях, что считается нежелательным явлением. Преждевременная сходимость алгоритма заключается в том, что в популяции начинают доминировать наилучшие, но еще не оптимальные хромосомы. Такая возможность характерна для алгоритмов с селекцией по методу колеса рулетки. Через несколько поколений при селекции, пропорциональной значению функции приспособленности, популяция будет состоять исключительно из копий наилучшей хромосомы исходной популяции. Представляется маловероятным, что именно эта хромосома будет соответствовать оптимальному решению, поскольку исходная популяция - это, как правило, небольшая случайная выборка из всего пространства поиска. Масштабирование функции приспособленности предохраняет популяцию от доминирования неоптимальной хромосомы и тем самым предотвращает преждевременную сходимость генетического алгоритма. Масштабирование заключается в соответствующем преобразовании функции приспособленности. Различают 3 основных метода масштабирования: линейное, сигма-отсечение и степенное [15, 33]. Линейное масштабирование (linear scaling) заключается в преобразовании функции приспособленности
где Сигма-отсечение (sigma truncation) - метод масштабирования, основанный на преобразовании функции приспособленности
где Степенное масштабирование (power law scaling) представляет собой метод масштабирования, при котором функция приспособленности
где
|