Evoluční algoritmy a jejich využití
Written by Ivan Zelinka (external)
prof. Ing. Ivan Zelinka, CSc.
FEI, Vysoká škola báňská, Ostrava
FAI, Univerzita Tomáše Bati, Zlín
Invited talk in Czech
March 10, 2011 at 12:00
University of West Bohemia, UV115
Download
Presentation video (114 MB) download.
Abstract
V posledním čtvrtstoletí vznikla a v podstatě byla dovedena k dokonalosti množina algoritmů nového typu - tzv. algoritmů evolučních. Jméno těchto algoritmů pochází z "filozofie", na jejímž základě byly tyto algoritmy vyvinuty. Mají několik zvláštností, jenž je činí široce použitelnými a také i používanými, stejně jako částečně přehlíženými "klasickými rigorózními" matematiky. Jejich "výhodou" například je, že řešitel daného problému nemusí znát klasické optimalizační metody, ale je po něm pouze požadována velmi dobrá znalost optimalizované problematiky a schopnost nadefinovat správně účelovou funkci, jejíž optimalizace by měla vést k řešení problému. Další výhodou je také to, že tyto algoritmy se z principu své přirozenosti zaměřují vždy na hledání extrému globálního a nikoliv lokálního, jak je to většinou v případě klasických optimalizačních metod, zvláště numerických.
Nevýhodou těchto algoritmů je pro změnu to, že částečně pracují s náhodou a tudíž jejich výsledek nelze dopředu přesně předvídat. Z toho plyne i fakt, že matematické důkazy se k tomuto druhu algoritmů sestavují poměrně těžce. Většinou se tedy vychází ze zkušeností s těmito algoritmy, které jednoznačně ukazují na jejich životaschopnost a použitelnost. Jako příklad za všechny lze uvést optimalizaci spotřeby paliva u leteckých motorů Boeing, která byla provedena na základě genetických algoritmů a která šetří leteckým společnostem na palivu ročně stamilióny dolarů.
Cílem přednášky není provádět hluboký teoretický rozbor existujících technik, ale spíše provést orientačně posluchače touto problematikou s důrazem na aplikace, na kterých bude vidět široká použitelnost evolučních algoritmů.
Podporováno projekty LC-CPG, MŠMT ČR, No LC 06008 a SPAV CZ.1.07/2.3.00/09.0050.
