Ingo Rechenberg PowerPoint-Folien zur 2. Vorlesung Evolutionsstrategie II Auf dem Weg zu einer ES-Algebra - Kalkül der geschachtelten Evolutionsstrategien.

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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 Entwicklung der Evolutionsstrategie ' = Zahl der Eltern-Populationen ' = Zahl der Nachkommen-Populationen = Zahl der Eltern-Individuen = Zahl der Nachkommen-Individuen = Generationen der Isolation ' = Zahl der Populations-Generationen ' = Mischungszahl Populationen = Mischungszahl Individuen Darwin Mendel Wright HaldaneFisher Populationsgegentiker

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

4 Bewertung Realisation Isolation Spielzeichen für Evolutionsstrategien (2) Selektion

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, )-ES ES mit mehr als einem Nachkommen = 6

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

16 (, )-ES ES mit Mischung der Variablen (Erbanlagen ) = 8 = 2

17 Neue Gründerpopulationen Die geschachtelte Evolutionsstrategie

18 Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül

19 1 + 1 ( ) 2 - gliedrige Wettkampfsituation - ES, +, Auf dem Weg zu einem evolutionsstrategischen Kalkül

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

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

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

23 Zur Kennzeichnung der Eltern in fetter Schrift (1+ 9) = (1+3+3+3) (1+3+3+3) = (10) Unsinn ! Trennung von Eltern und Nachkommen ! (1+3+3+3) = (1+9) 11 (1+3+3+3) = (1+3+3+3) 11 = 4 = 6 = 9

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

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

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

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

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

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

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

31 Strategievariablen Objektvariablen SprungvariablenGleitvariablen Qualität Q 1 Qualität Q 2 Springen Klettern Vergangenheit Gegenwart Strategie-Evolution Gemischt ganzzahlige Optimierung Zwei-Ziele-Optimierung Globale Optimierung Ortho-Evolution Anwendungsfelder für geschachtelte Evolutionsstrategien

32 Ende