Эволюционная стратегия

Эволюционная стратегия (англ. Evolution strategy) — эвристический метод оптимизации в разделе эволюционных алгоритмов, основанный на адаптации и эволюции. Метод разработан в 1964 году немецким учёным Инго Рехенбергом^[en] и развит в дальнейшем Ханс-Полом Швефелем^[en] и другими.

Основные принципы

Эволюционная стратегия схожа с генетическим алгоритмом, но существует несколько существенных различий.

Эволюционная стратегия оперирует векторами действительных чисел. При поиске решения в эволюционной стратегии вначале происходит мутация и скрещивание особей (см. об операторах мутации и скрещивания в статье Генетический алгоритм) для получения потомков, затем происходит детерминированный отбор без повторений лучших особей из общего поколения родителей и потомков. В качестве мутации часто используется добавление нормально распределённой случайной величины к каждой компоненте вектора, что превращает результат в ковариационную матрицу. При этом параметры нормального распределения самоадаптируются в процессе выполнения алгоритма (см. англ. Covariance matrix adaptation evolution strategy).

См. также

• Генетический алгоритм
• Эволюционные алгоритмы

Литература

• Рутковский Л. Методы и технологии искусственного интеллекта. — М.: Горячая линия-Телеком, 2010. — 520 с. — ISBN 5-9912-0105-6.
• Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский Л. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечёткие системы = Sieci neuronowe, algorytmy genetyczne i systemy rozmyte. — 2-е изд.. — М.: Горячая линия-Телеком, 2008. — 452 с. — ISBN 5-93517-103-1.
• Ingo Rechenberg (1971): Evolutionsstrategie — Optimierung technischer Systeme nach Prinzipien der biologischen Evolution (PhD thesis). Reprinted by Fromman-Holzboog (1973).
• Hans-Paul Schwefel (1974): Numerische Optimierung von Computer-Modellen (PhD thesis). Reprinted by Birkhäuser (1977).
• H.-G. Beyer and H.-P. Schwefel. Evolution Strategies: A Comprehensive Introduction. Journal Natural Computing, 1(1):3—52, 2002.
• Hans-Georg Beyer: The Theory of Evolution Strategies: Springer April 27, 2001.
• Hans-Paul Schwefel: Evolution and Optimum Seeking: New York: Wiley & Sons 1995.
• Ingo Rechenberg: Evolutionsstrategie '94. Stuttgart: Frommann-Holzboog 1994.
• J. Klockgether and H. P. Schwefel (1970). Two-Phase Nozzle And Hollow Core Jet Experiments. AEG-Forschungsinstitut. MDH Staustrahlrohr Project Group. Berlin, Federal Republic of Germany. Proceedings of the 11th Symposium on Engineering Aspects of Magneto-Hydrodynamics, Caltech, Pasadena, Cal., 24.—26.3. 1970.