Grundlegende empirische Untersuchungen der Parameter von Evolutionsstrategien - Metastrategien

Abstract

Evolutionsstrategien (ES) ahmen Prinzipien der biologischen Evolution nach, um iterativ immer bessere Lösungen eines Optimierproblems zu erzeugen. Mangels umfassender theoretischer Ergebnisse untersucht diese Arbeit empirisch die externen Parameter von Evolutionsstrategien wie Rekombinationsart, Schrittweitenlernraten, Populationsgröße und Selektionsart anhand verschiedener Beispiel--Zielfunktionen. Eine erste systematische Untersuchung aller Rekombinationsarten und Schrittweitenlernraten zeigt, daß die Parameter nicht getrennt voneinander betrachtet werden können. Um den Abhängigkeiten dieser Parameter voneinander Rechnung zu tragen, wird eine Meta--Evolutionsstrategie entworfen, die mit dem Ziel einer möglichst großen Konvergenzgeschwindigkeit alle 8 möglichen Parameter gleichzeitig variiert. Die so parametrisierten Evolutionsstrategien konvergieren z.T. erheblich schneller als jene, die gemäß Literaturempfehlungen parametrisiert werden. Bei multimodalen Zielfunktionen war die resultierende Konvergenz nicht nur schneller, sondern sogar sicherer.