CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG SO KHỚP ĐỒ THỊ TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT HIỆN CÁC TRANG WEB GIẢ MẠO
3.3. Giải thuật di truyền cho bài toán so khớp đồ thị
3.3.2. Kết quả mô phỏng với giải thuật di truyền
Các thuật toán được viết trên môi trường Dev C++ chạy trên hệ điều hành Windows 7 với cấu hình máy tính: Chip Intel(R) Core(TM) Duo CPU, tốc độ 2.2
GHZ, RAM 2GB. Các kết quả số là kết quả trung bình của 100 lần chạy độc lập các thuật toán.
3.3.2.1. Đồ thị vô hướng
Trong các trường hợp này các tham số pc và pm được thiết lập theo khuyến cáo chung của thuật toán di truyền đó là pc = 0.02 và pm = 0.6 [45].
Trường hợp 1: Đồ thị vô hướng với số đỉnh nhỏ hơn 10. Giả sử hai đồ thị được cho như hình dưới đây
Hình 3.11 Thực nghiệm với đồ thị vô hướng có số đỉnh nhỏ hơn 10
Bảng 3.1 trình bày một số kết quả cho độ thích nghi ở một số thế hệ. Cột bên trái cho biết số thế hệ được xem xét và cột bên phải cho biết độ thích nghi tốt nhất của cá thể ở thế hệ đó. Sau 4 thế hệ cá thể tốt nhất thu được là 1 2 3 4 có độ thích nghi fit = 0.75 và là cá thể biểu diễn cho đồ thị con của đồ thị GD.
Đồ thị con của GD
Hình 3.12 Đồ thị con tương ứng của cá thể.
Bảng 3.1. Kết quả độ thích nghi ở một số thế hệ với số đỉnh nhỏ hơn 10 Số thế hệ đạt cá thể tốt nhất Số lượng cá thể Cá thể tốt nhất Độ thích nghi
G = 1 64 4 5 6 3 0.75
G = 3 32 6 7 2 3 0.75
G = 4 24 4 5 6 3 0.75
G = 7 16 6 7 2 3 0.75
Trường hợp 2: Đồ thị vô hướng với số đỉnh lớn hơn 10 và nhỏ hơn 20. Chúng tôi sử dụng hai đồ thị trong hình vẽ sau:
Hình 3.13 Thực nghiệm với đồ thị vô hướng có số đỉnh lớn hơn 10 và nhỏ hơn 20
Kết quả thực nghiệm của thuật toán di truyền được chỉ ra trong Bảng 3.2:
Bảng 3.2. Kết quả độ thích nghi ở một số thế hệ với số đỉnh lớn hơn 10 nhỏ hơn 20
Số thế hệ đạt cá thể tốt nhất Số lượng cá thể Cá thể tốt nhất Độ thích nghi
G = 1 128 1 2 3 4 0.75
G = 5 64 10 11 2 9 0.75
G = 12 32 11 2 9 10 0.75
G = 7 16 6 7 2 3 0.75
Trường hợp 3: Đồ thị vô hướng với số đỉnh lớn hơn 20, chúng tôi sử dụng hai đồ thị trong hình vẽ sau:
Đồ thị GM Đồ thị GD
Hình 3.14 Thực nghiệm với đồ thị vô hướng có số đỉnh lớn hơn 20
Kết quả thực nghiệm của thuật toán di truyền được chỉ ra trong bảng 3.3:
Bảng 3.3. Kết quả độ thích nghi ở một số thế hệ với số đỉnh lớn hơn 20 Số lượng quần thể Thế hệ thứ Cá thể tốt nhất Độ thích nghi
24 16 1 2 3 5 4 0.50
32 24 1 2 3 21 10 0.50
64 32 1 2 3 21 9 0.75
128 64 1 2 3 8 10 0.75
265 128 1 2 3 8 9 0.833
3.3.2.2. Đồ thị vô hướng có trọng số
Trong các trường hợp này các tham số pc và pm được thiết lập theo khuyến cáo chung của thuật toán di truyền đó là pc = 0.02 và pm = 0.6 [45].
Trường hợp 1: Đồ thị vô hướng có trọng số với số đỉnh nhỏ hơn 10, chúng tôi sử dụng hai đồ thị trong hình vẽ sau
Hình 3.15 Thực nghiệm với đồ thị vô hướng có trọng số nhỏ hơn 10 đỉnh
Bảng 4.4 trình bày một số kết quả cho độ thích nghi fit ở một số thế hệ. Cột đầu tiên cho biết số thế hệ được xem xét và cột thứ hai và thứ ba cho biết độ thích nghi tốt nhất của cá thể ở thế hệ đó và số cá thể có độ thích nghi cao nhất. Sau 4 thế hệ, cá thể tốt nhất thu được là 1 2 3 4 có độ thích nghi fit = 0.75 và là cá thể biểu diễn cho đồ thị con của đồ thị GM.
Bảng 3.4. Kết quả độ thích nghi ở một số thế hệ với số đỉnh nhỏ hơn 10 Thế hệ thứ Độ thích nghi Số cá thể có độ thích nghi cao nhất
2 0.667 Từ 0- 3 cá thể
3 0.75 Từ 0- 5 cá thể
4 0.75 Từ 0-8 cá thể
Trường hợp 2: Đồ thị vô hướng có trọng số với số đỉnh lớn hơn 10 và nhỏ hơn 20, chúng tôi sử dụng hai đồ thị trong hình vẽ sau
Hình 3.16 Thực nghiệm với đồ thị vô hướng có trọng số từ 10 đến 20 đỉnh
Kết quả thực nghiệm của thuật toán di truyền được chỉ ra trong bảng 3.5.
Bảng 3.5. Kết quả độ thích nghi ở một số thế hệ với số đỉnh lớn hơn 10 nhỏ hơn 20
Số lượng quần thể Thế hệ thứ Cá thể tốt nhất Độ thích nghi
64 8 1 11 3 4 0.5
64 10 10 2 3 4 0.5
128 20 1 2 3 6 0.667
128 24 1 2 3 4 0.75
Trường hợp 3: Đồ thị vô hướng có trọng số với số đỉnh lớn hơn 20, chúng tôi sử dụng hai đồ thị trong hình vẽ sau
Đồ thị GM Đồ thị GD
Hình 3.17 Thực nghiệm với đồ thị vô hướng có trọng số lớn hơn 20 đỉnh
Kết quả thực nghiệm của thuật toán di truyền được chỉ ra trong bảng 3.6:
Bảng 3.6. Kết quả độ thích nghi ở một số thế hệ với số đỉnh lớn hơn 20 Số lượng quần thể Thế hệ thứ Cá thể tốt nhất Độ thích nghi
24 16 1 2 3 5 4 0.50
32 24 1 2 3 21 10 0.50
64 32 1 2 3 21 9 0.75
128 64 1 2 3 8 10 0.75
265 128 1 2 3 8 9 0.833
3.3.2.3. Đồ thị vô hướng có nhãn
Trường hợp 1: Đồ thị vô hướng có nhãn với số đỉnh nhỏ hơn 10, chúng tôi sử dụng hai đồ thị trong hình vẽ sau
Đồ thị GM Đồ thị GD
Hình 3.18 Thực nghiệm với đồ thị vô hướng có gán nhãn với số đỉnh nhỏ hơn 10
Các kết quả thực nghiệm:
Bảng 3.7 trình bày một số kết quả cho độ thích nghi fit ở một số thế hệ. Cột đầu tiên cho biết số thế hệ được xem xét và cột thứ hai và thứ ba cho biết độ thích nghi tốt nhất của cá thể ở thế hệ đó và cá thể có độ thích nghi cao nhất. Sau 14 thế hệ, cá thể tốt nhất thu được là 1 2 3 4 có độ thích nghi fit = 0.75 và là cá thể biểu diễn cho đồ thị con (nhánh) của đồ thị GD.
Đồ thị con của GD
Bảng 3.7. Kết quả độ thích nghi ở một số thế hệ với số đỉnh nhỏ hơn 10 Số lượng quần thể Thế hệ thứ Cá thể tốt nhất Độ thích nghi
64 4 1 2 5 3 0.667
64 8 1 2 5 4 0.75
64 10 8 6 5 7 0.75
128 14 1 2 3 4 0.75
Trường hợp 2: Đồ thị vô hướng có nhãn với số đỉnh lớn hơn 10 và nhỏ hơn 20, chúng tôi sử dụng hai đồ thị trong hình vẽ sau
Hình 3.19 Thực nghiệm với đồ thị vô hướng có gán nhãn với số đỉnh từ 10 đến 20
Kết quả thực nghiệm của thuật toán di truyền được chỉ ra trong bảng 3.8:
Bảng 3.8. Kết quả độ thích nghi ở một số thế hệ với số đỉnh lớn hơn 10 nhỏ hơn 20
Số lượng quần thể Thế hệ thứ Cá thể tốt nhất Độ thích nghi
32 24 1 2 5 4 0.50
32 64 1 2 3 5 0.50
64 32 1 2 10 4 0.50
128 64 1 2 3 4 0.75
265 64 1 2 3 4 0.833
Trường hợp 3: Đồ thị vô hướng có nhãn với số đỉnh lớn hơn 20, chúng tôi sử dụng hai đồ thị trong hình vẽ sau
Đồ thị GM Đồ thị GD
Hình 3.20 Thực nghiệm với đồ thị vô hướng có gán nhãn với số đỉnh lớn hơn 20
Kết quả thực nghiệm của thuật toán di truyền được chỉ ra trong bảng 4.9:
Bảng 3.9. Kết quả độ thích nghi ở một số thế hệ với số đỉnh lớn hơn 20 Số lượng quần thể Thế hệ thứ Cá thể tốt nhất Độ thích nghi
24 16 1 2 3 5 4 0.50
32 24 1 2 3 21 10 0.50
64 32 1 2 3 21 9 0.75
128 64 1 2 3 8 10 0.75
265 128 1 2 3 8 9 0.833