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噪声进化搜索中有性生殖的优势

神经与进化计算 2015-02-11 v1

摘要

有性重组的优势是种群遗传学和进化计算中最基本的问题之一。人们普遍认为,重组有助于解决困难的优化问题。我们提出了首个结果,严格证明了在具有噪声适应度函数的不确定环境中,使用有性重组是有益的。为此,我们用一种称为紧凑遗传算法 (cGA) 的简单估计分布算法来建模有性重组,并将其与经典的 μ+1\mu+1 EA 进行比较。对于具有加性高斯后验噪声 N(0,σ2)\mathcal{N}(0,\sigma^2) 的简单噪声适应度函数,我们证明了仅突变的 μ+1\mu+1 EA 通常在 σ2\sigma^2 足够大时无法在多项式时间内处理噪声,而只要种群规模不太小,cGA 就能在多项式时间内运行。这表明在这种不确定环境中,有性重组被证明是有益的。我们在一个小规模的实证研究中观察到了相同的行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1502.02793,
  title  = {The Benefit of Sex in Noisy Evolutionary Search},
  author = {Tobias Friedrich and Timo Kötzing and Martin Krejca and Andrew M. Sutton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1502.02793},
  year   = {2015}
}