algorithm - 处理非法字符串的遗传算法

Question

我正在尝试实现遗传算法来最大化n变量函数，使每个变量都在范围内[-n, n]。

为了使交叉变得不那么复杂，在生成初始种群时，我只生成从0to 的数字2n，然后在评估适应度时，我从每个数字中减去 n。由于n可能很小，我决定使用位字符串而不是整数数组来表示染色体。

2n现在的问题是在交叉和变异期间生成非法值（大于）。一种方法是在交叉和变异期间用合法值替换非法值。但这会有点复杂，也可能会影响性能。

所以我想知道我是否可以在交叉和变异时离开检查和替换，而是在两者都完成后进行。所以我有了新一代之后，我将遍历每个个体的染色体并替换非法字符串并计算适应度。另外，是否有可能在不替换非法位串的情况下逃脱？

Answer 1

有两种选择，我能想到：

1. 如您所述，如果生成的值超出范围，请重试。当然，算法可能会循环堆叠，在这种情况下，即使经过数百万代，人口也可能不会进化。

2. 由于您正在最大化，因此您应该在目标函数中为 n 的非法值添加负惩罚。这样，您将偏向您的算法以远离非法数字。我需要查看您的实施情况才能发表具体评论。但希望这会有所帮助。

Answer 2

您不需要为中间种群替换非法位串 - 您只需要为最终种群执行此操作。一种解决方案是为位串保存最后几个（2 或 3 个）合法值，以便在替换最终总体中的非法位串时可以随机迭代这些值（而不是必须完全组成合法值） .

顺便说一句，我一直更喜欢进化计算而不是遗传算法，因为我经常发现交叉只会把我带入死胡同。