Lập trình di truyền cho các cặp nút kết nố

Một phần của tài liệu BÁO CÁO MÔN HỌC CÁC KỸ THUẬT TỐI ƯU Lập trình di truyền mã hóa cặp nút cho thiết kế topo mạng mắt lưới quang (Trang 25 - 26)

Gần đây hơn, Aiyarak và các đồng nghiệp (1997) đã mô tả 3 cách tiếp cận khác nhau để áp dụng lập trình di truyền vào bài toán thiết kế topo mạng. Thành công của nhóm này là việc đưa ra các nút kết nối (Connected Node) mã hóa thiết kế dưới dạng các chương trình mô tả cách thức mà mạng cần được kết nối. Chỉ cần một hằng số kết thúc và một hàm. Hằng kết thúc là hằng số nguyên ngẫu nhiên ℜ trong khoảng số

định danh của n nút. Hàm có tên là “con” gồm hai tham số thể hiện số định danh của hai nút được kết nối trong topo mạng biểu diễn bởi chương trình (trong ghi chú của Aiyarak và các đồng nghiệp, 1997). Mỗi hàm “con” cần phải trả về giá trị, đơn giản là trả về tham số đầu tiên của nó. Tuy nhiên, nếu hai tham số định danh này là bằng nhau thì hàm không làm gì cả ngoài việc trả về giá trị của chúng. Cây chương trình được đánh giá theo chiều sâu (depth first), các nút con trước nút cha. Ví dụ, hình 6.3 thể hiện một mạng đích nhỏ và hình 6.4 trình bày một cây sử dụng lập trình di truyền có

các nút kết nối thủ công tương ứng. Thực thi cây này có thể kết nối các cặp nút được xác định ở trên (4,3), (1,4), (1,3) …tạo thành mạng mong muốn. Rõ ràng là, với cách trình bày này kích thước chương trình tối thiểu chỉ tăng cùng với số lượng liên kết (O(m) ≈ O(n)) và chỉ cần một hàm “Con” và nhiều nhất hai hằng số kết thúc cho mỗi

cặp nút được kết nối.

Các kết quả thực nghiệm có được cho 9 nút trung tâm cũng như cho cả mạng EON, đã tạo lên cách tiếp cận lập trình di truyền mã hóa nút kết nối CN tốt hơn so với hai phương pháp mã hóa lập trình di truyền khác. Ngoài ra, chi phí thiết kế mạng có được với CN (6.939x106) chỉ cao hơn kết quả mà sử dụng thuật toán di truyền trước đó của Sinclair (1995). Tuy nhiên, độ nặng tính toán của CN là tốt hơn nhiều: Thiết kế tốt nhất có được sử dụng hai lần chạy với 500.000 phép thử mỗi lần với khoảng 1000 nút riêng lẻ.

Hình 6.3 Mạng đích

Một phần của tài liệu BÁO CÁO MÔN HỌC CÁC KỸ THUẬT TỐI ƯU Lập trình di truyền mã hóa cặp nút cho thiết kế topo mạng mắt lưới quang (Trang 25 - 26)