Các thông số khác của giải thuật di truyền

Một phần của tài liệu Thuật toán di truyền giải bài toán cây khung truyền thông tối ưu (Trang 45 - 47)

Kích thƣớc quần thể

Kích thước quần thể không nên quá nhỏ hoặc quá lớn. Nếu quá nhỏ thì quá trình lai và đột biến thực hiện ít và chỉ trên một phần nhỏ của không gian tìm kiếm, còn lại sẽ là phần không được xét tới. Nhưng nếu kích thước quần thể quá lớn thì thuật toán chạy lâu, hiệu quả thấp mà còn chưa chắc thu được kết quả tốt hơn.

Kích thước quần thể cho biết có bao nhiêu cá thể trong một quần thể (trong một thế hệ). Tuy nhiên không phải khi nào kích thước càng lớn thì hiệu quả càng cao. Qua các nghiên cứu cũng như các thực nghiệm đã cho thấy kích thước quần thể không nên quá bé cũng như không quá lớn. Nếu quần thể có quá ít cá thể thì không gian tìm kiếm nhỏ nên thường chỉ đạt được các kết quả cục bộ. Như vậy sẽ dễ xảy ra trường hợp bỏ qua các lời giải tốt, các thế hệ sẽ thoái hóa dần theo quá trình. Nhưng quá nhiều cá thể cũng không tốt vì GA sẽ chạy chậm đi, ảnh hưởng đến hiệu quả của giải thuật. Các nghiên cứu cũng đã chỉ ra không có lợi khi tăng kích thước quần thể lên quá một giới hạn cho phép. Việc quyết định kích thước quần thể phụ thuộc khá lớn vào phương pháp mã hóa cá thể.

37

Xác suất lai ghép

Xác suất lai ghép là pc, chính là tỷ lệ số cá thể con trong quần thể mới được lai ghép từ các cá thể cha mẹ của quần thể hiện tại. Nếu xác suất lai ghép pc =100% thì tất cả các con sinh ra đều là do lai ghép từ các cá thể của quần thể hiện tại, còn nếu xác suất lai ghép pc =0% thì quần thể mới là sự sao chép chính xác quần thể cũ.

Xác suất đột biến

Xác suất đột biến cho biết các gen của nhiễm săc thể thay đổi thường xuyên như thế nào. Xác suất đột biến là pm, khả năng để mỗi gen của một NST bất kỳ bị đột biến là pm. Nếu pm = 100%, toàn bộ NST đều bị đột biến, nếu pm = 0%, không gen nào thay đổi. Toán tử đột biến có tác dụng ngăn ngừa giải thuật di truyền rơi vào tình trạng cực trị địa phương. Tuy nhiên nếu thực hiện đột biến với xác suất quá cao sẽ biến giải thuật di truyền thành giải thuật tìm kiếm ngẫu nhiên.

Điều kiện dừng của giải thuật

GA không phải là lặp lại vô tận, sinh sản liên tục, mà nó còn cần có điều kiện dừng để kết thúc giải thuật và chọn ra lời giải tốt nhất.

Kết thúc cưỡng bức: Ta sẽ thực hiện GA để sinh ra số thế hệ đúng bằng một số đã được cho trước. GA sẽ dừng khi đã tạo đến thế hệ cuối cùng. Sử dụng phương pháp cưỡng bức có thể gây ra lãng phí thời gian nếu như các thế hệ sau gần như không tốt lên. Tuy nhiên, cơ chế kiểm soát không phức tạp.

Kết thúc tự nhiên: Đến một thế hệ nào đó mà hàm thích nghi cho các con trong thế hệ đó không tốt hơn thì ta sẽ dừng giải thuật.

f(P(t+1) ) - f(P(t)) ≤ ε

Phương pháp kết thúc này có cơ chế kiểm soát phức tạp hơn nhưng không biết chính xác khi nào kết thúc giải thuật.

Tùy theo điều kiện của bài toán mà ta sẽ chọn một trong 02 điều kiện dừng của giải thuật.

38

Một phần của tài liệu Thuật toán di truyền giải bài toán cây khung truyền thông tối ưu (Trang 45 - 47)