Question

我正在写一个遗传算法，我打算从轮盘选择转到锦标赛选择，但我怀疑我的理解可能存在缺陷。

如果我只在人群中选择n / 2个最佳解决方案，那么我的人口肯定会很快耗尽吗？

我对算法的理解是：

for(Member m in currentPopulation){
    Member randomMember1 = random member of currentPopulation which is then removed from currentPopulation
    Member randomMember2 = as above;
    //Mutate and crossover

    if(randomMember1.getScore() > randomMember2.getScore()){
        nextGeneration.add(randomMember1);
    } else {
        nextGeneration.add(randomMember2);
    }
}

我是否正确理解了这一点？

Answer 1

在锦标赛选择中，选定的个人不会从人口中删除。您可以选择相同的人参加多个锦标赛。

仔细看了一下你的代码，我发现你确实有另一个误解。你通常不会改变/交叉锦标赛的所有成员。相反，你进行锦标赛，选择该锦标赛的获胜者作为个体进行突变/交叉。这意味着，对于突变，您的锦标赛大小必须至少为2，而对于交叉，大小必须至少为3且最佳2次获胜（或者您可以执行2次单独的锦标赛以选择每个父母进行交叉）。

某些伪代码可能会有所帮助：

while (nextPopulation too small) {
    Members tournament = randomly choose x members from currentPopulation

    if(crossover){
        Member parents = select best two members from tournament
        Member children = crossover(parents)
        nextPopulation.add(children);
    } else {
        Member parent = select best one member from tournament
        Member child = mutate(parent)
        nextPopulation.add(child);
    }
}

Answer 2

如果您在每一代人中从您的人口中选择n / 2个人，您最终将达到人口为1的点。除了选择之外，您想要做的是为下一代创建新成员使用突变或交叉，通常是那些在比赛中获胜的人。

因此，对于每一代，你有一个大小为n的人口 - 你通过你的选择将这个减少到n / 2，然后那些n / 2成员重现和/或变异以产生大约n / 2个你的成员下一代（平均而言，比那些没有从上一代进步的那些人更健康）。

Answer 3

锦标赛选择：

比赛选择是一种从个人群体中选择个人的方法。
比赛选择包括参加几场比赛＆＃34;从人口中随机选择的少数人中。
选择每场锦标赛的冠军（健身最佳的冠军）进行交叉。
当锦标赛规模较小时，锦标赛选择也为所有人提供了选择机会，因此保留了多样性，但保持多样性可能会降低收敛速度。
但如果锦标赛规模较大，那么弱势群体被选中的机会较小会导致失去多样性。

<强>伪代码：

choose k (the tournament size) individuals from the population at random
choose the best individual from pool/tournament with probability p
choose the second best individual with probability p*(1-p)
choose the third best individual with probability p*((1-p)^2)
and so on...

确定性锦标赛选择在任何锦标赛中选择最佳个人（当p = 1时）。单向锦标赛（k = 1）选择相当于随机选择。如果需要，可以从选择的群体中移除所选择的个体，否则可以为下一代选择多于一次的个体。与（随机）适应度比例选择方法相比，由于缺乏随机噪声，比赛选择通常在实践中实施。

MatLab中的锦标赛选择：

Matepool=randi(PopLength,PopLength,2);%%select two individuals randomly for tournament and chooose the one with best fitness value
%% number of tournament is equal to the number of population size
for i=1:PopLength
    if Fitness(Matepool(i,1))>= Fitness(Matepool(i,2))
        SelectedPop(i,1:IndLength)=CurrentPop(Matepool(i,1),1:IndLength);
    else
        SelectedPop(i,1:IndLength)=CurrentPop(Matepool(i,2),1:IndLength);
    end
end

遗传算法锦标赛选择

3 个答案: