Эволюционные вычисления - ответы
Эта задача носит название задачи об укладке рюкзака и формулируется следующим образом. Имеется рюкзак объемом и
различных предметов. Каждый предмет
имеет известный объем
и стоимость
. В рюкзак можно положить целое число различных предметов. Нужно упаковать рюкзак так, чтобы полная стоимость уложенных предметов была максимальной, а их общий объем не превышал заданный объем
. Форма предметов здесь не учитывается.
Для решения этой задачи разработайте простой ГА, реализуйте его в виде программы на любом известном вам языке, и с помощью этой программы найдите оптимальное решение.
, а данные о предметах приведены в таблице.
№ предм. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Объем ![]() | 3 | 14 | 25 | 26 | 32 | 2 | 28 | 23 | 1 | 9 |
Объем ![]() | 11 | 12 | 5 | 30 | 31 | 25 | 19 | 27 | 32 | 33 |
Пусть задана маска
=(0110011010) , два родителя
=1101101011 и
=0101010100.Требуется найти потомка этих родителей с использованием оператора однородного кроссинговера.
Если данный автомат на входную последовательность X=011101 из состояния А выдает выходную последовательность Y=110101, то сколько правильных выходных символов предсказано?
Если задана квадратная матрица
из нулей и единиц размерности
,то при каких условиях она представляет правильный тур?
Выполните простой (одноточечный) оператор кроссинговера над хромосомами А и В, если точка кроссинговера
расположена сразу за
-м геном хромосом при нумерации генов слева направо.
.
Для особей
= 110101100101 и
=101010110010 построить два потомка П1 и П2 с использованием многоточечного оператора кроссинговера.
Применить четырехточечный ОК, точки скрещивания 1, 3,6 и 10.
Каковы условия возрастания с ростом номера поколений числа хромосом, представляющих "хорошее" решение исследуемой задачи, из схемы-источника?
Решается задача поиска экстремума функции вещественной переменной
на отрезке
cточностью до знаков после запятой с использованием ГА. Требуется найти диапазон представления решения задачи (особи-хромосомы)в виде двоичного числа. Отрезок
.
Пусть H =01*110** есть схема (шаблон), используемая в ГА. Определите значение порядка схемы O(H) и ее длину L(H).
Эта задача носит название задачи о покрытии множества и формулируется следующим образом. Задано множество элементов и множество подмножеств
этого множества
Необходимо найти минимальное число подмножеств из
таких, чтобы объединение этих подмножеств содержало все элементы множества
.
Для решения этой задачи разработайте простой ГА, реализуйте его в виде программы на любом известном вам языке, и с помощью этой программы найдите оптимальное решение.
, где
Пусть для представления тура при решении задачи коммивояжера (ЗК) с использованием ГА выбрано представление порядка. Пусть заданы число городов в ЗК, базовый упорядоченный список городов и список ссылок
. Пусть также заданы списки
и
двух туров-родителей, в которых вертикальной чертой обозначена точка скрещивания при выполнении одноточечного классического оператора кроссинговера. В списках начальный указатель – первый слева номер в этом списке. Требуется: а) по списку
указать задаваемый им тур; б)по спискам
и
, которые задают два тура-родителя, найти их двух потомков
и
в результате выполнения упомянутого оператора кроссинговера.
Пусть для представления тура при решении задачи коммивояжера с использованием ГА выбрано представление соседства. Пусть задан список , содержащий
городов.
Требуется выписать тур городов, задаваемый списком , и описать оператор кроссинговера, репродуцирующий потомков на основе обмена ребрами.
Выполнить частично соответствующий оператор кроссинговера над парой родителей
и
, где вертикальными черточками обозначены секущие точки, являющиеся границами обмена. В ответах приведены потомки этих родителей.
Выполнить циклический оператор кроссинговера над парой родителей
и
, где вертикальными черточками обозначены секущие точки, являющиеся границами обмена. В ответах приведены потомки этих родителей.
Пусть для представления тура при решении задачи коммивояжера с использованием ГА выбрано представление в виде матрицы смежности. Пусть заданы два тура и
с помощью матриц смежности. Требуется выполнить над турами оператор двухточечного кроссинговера, используя эти матрицы, и представить полученных потомков в виде упорядоченных списков.
Пусть и
.Точками скрещивания в операторе кроссинговера являются 2 и 3.
Требуется найти оптимальное решение задачи коммивояжера любым из описанных в разделе 2 пособия методом, реализовав этот метод в виде программы на известном вам языке программирования. Исходные данные задачи представлены в виде квадратной матрицы, элементы которой интерпретируются как время переезда из города
в город
.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
1 | * | 4 | 2 | - | 5 |
2 | * | - | 1 | 9 | |
3 | * | 3 | 4 | ||
4 | * | 11 | |||
5 | * |
При локальном отборе родителей поясните понятие окрестности особи в случаях: а) линейного соседства; б) двухмерного 4-связного соседства; в) двухмерного 8-связного соседства.
Пусть имеется популяция, содержащая 12 особей
, для которых известны значения фитнесс-функции :
. Требуется произвести детерминированный турнирный отбор родителей в этой популяции за
туров.
, случайным образом получено 4 тура: (4,5,7,6), (11,8,9,1), (10,12,2,3).
Для особей
= 110101100101 и
=101010110010 построить два потомка П1 и П2 с использованием многоточечного оператора кроссинговера.
Применить двухточечный ОК, точки скрещивания 3 и 6.
Пусть заданы родителя
=(27,193,25,14) и
=(16,7,9,8).Пусть случайным образом выбран масштабные множитель
и
для получения двух потомков П1 и П2. Требуется построить этих потомков с использованием оператора линейной рекомбинации.
Перечислите известные вам методы редукции, применяемые для сокращения промежуточной популяции и кратко охарактеризуйте их.
Какие из приведенных функций входят в алгоритм пошагового обучения на основе виртуальной популяции (PBIL)?
Какие вероятностные распределения применяются для вычисления размера шага мутации в современных направлениях ЭП?
Выполните простой (одноточечный) оператор кроссинговера над хромосомами А и В, если точка кроссинговера
расположена сразу за
-м геном хромосом при нумерации генов слева направо.
.
Эта задача носит название задачи о покрытии множества и формулируется следующим образом. Задано множество элементов и множество подмножеств
этого множества
Необходимо найти минимальное число подмножеств из
таких, чтобы объединение этих подмножеств содержало все элементы множества
.
Для решения этой задачи разработайте простой ГА, реализуйте его в виде программы на любом известном вам языке, и с помощью этой программы найдите оптимальное решение.
, где
Пусть для представления тура при решении задачи коммивояжера (ЗК) с использованием ГА выбрано представление порядка. Пусть заданы число городов в ЗК, базовый упорядоченный список городов и список ссылок
. Пусть также заданы списки
и
двух туров-родителей, в которых вертикальной чертой обозначена точка скрещивания при выполнении одноточечного классического оператора кроссинговера. В списках начальный указатель – первый слева номер в этом списке. Требуется: а) по списку
указать задаваемый им тур; б)по спискам
и
, которые задают два тура-родителя, найти их двух потомков
и
в результате выполнения упомянутого оператора кроссинговера.
Пусть для тура при решении задачи коммивояжера выбрано представление в виде матрицы предшествования.
Для тура требуется построить матрицу предшествования.
Выберите правильный вариант определения. Решение
называется доминируемым, если существует решение
, такое что:
Выберите правильный возможный результат выполнения кроссинговера для приведенных родителей.
Родитель 1: 00[1 11 1 111 0]1 0 110 10 0.
Родитель 2: 10[1 1]1 0 001 01 1 .
Какую выходную последовательность из приведенных выдает данный автомат на входную последовательность X=011101 из состояния А?
Пусть для представления тура при решении задачи коммивояжера с использованием ГА выбрано представление соседства. Пусть задан список , содержащий
городов.
Требуется выписать тур городов, задаваемый списком , и описать оператор кроссинговера, репродуцирующий потомков на основе обмена ребрами.
Выполнить частично соответствующий оператор кроссинговера над парой родителей
и
, где вертикальными черточками обозначены секущие точки, являющиеся границами обмена. Вответах приведены потомки этих родителей
Выполнить циклический оператор кроссинговера над парой родителей
и
, где вертикальными черточками обозначены секущие точки, являющиеся границами обмена. В ответах приведены потомки этих родителей
Вычислить вероятности отбора первых пяти особей при линейном ранжировании родителей (см. раздел 3.2.2 пособия) с точностью до четырех знаков. Исходные данные: мощность популяции равна 100, выбранный случайным образом параметр отбора
.
Пусть имеется популяция, содержащая 12 особей
, для которых известны значения фитнесс-функции :
. Требуется произвести детерминированный турнирный отбор родителей в этой популяции за
туров.
, случайным образом получено 4 тура: (4,5,7), (6,8,9), (10,12,1), (3,2,11).
Для особей
= 110101100101 и
=101010110010 построить два потомка П1 и П2 с использованием многоточечного оператора кроссинговера.
Применить трехточечный ОК, точки скрещивания 3,6 и 10.
Пусть заданы маски
=(2,1,2,1) и
=(1,2,1,2) , два родителя
=(27,193,25,14) и
=(16,7,9,8).Требуется найти двух потомков П1 и П2с использованием оператора дискретного скрещивания.
Выполнить оператор инверсии над хромосомой Р =1011100101, если в ней случайным образом были выбраны позиции 4 и 7.
Решается задача поиска экстремума функции вещественной переменной
на отрезке
cточностью до знаков после запятой с использованием ГА. Требуется найти диапазон представления решения задачи (особи-хромосомы)в виде двоичного числа. Отрезок
.
Эта задача носит название задачи об укладке рюкзака и формулируется следующим образом. Имеется рюкзак объемом и
различных предметов. Каждый предмет
имеет известный объем
и стоимость
. В рюкзак можно положить целое число различных предметов. Нужно упаковать рюкзак так, чтобы полная стоимость уложенных предметов была максимальной, а их общий объем не превышал заданный объем
. Форма предметов здесь не учитывается.
Для решения этой задачи разработайте простой ГА, реализуйте его в виде программы на любом известном вам языке, и с помощью этой программы найдите оптимальное решение.
, а данные о предметах приведены в таблице.
№ предм. | 1 | 2 | 3 | 4. | 5 |
---|---|---|---|---|---|
Объем ![]() | 6 | 4 | 3 | 2 | 5 |
Объем ![]() | 5 | 3 | 1 | 3 | 6 |
Требуется найти оптимальное решение задачи коммивояжера любым из описанных в разделе 2 пособия методом, реализовав этот метод в виде программы на известном вам языке программирования. Исходные данные задачи представлены в виде квадратной матрицы, элементы которой интерпретируются как время переезда из города
в город
.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
1 | * | 4 | - | 5 | 3 | 1 | 1 |
2 | * | 6 | 2 | - | 3 | - | |
3 | * | 3 | - | 2 | |||
4 | * | 1 | 5 | 6 | |||
5 | * | - | - | ||||
6 | * | 6 | |||||
7 | * |
Пусть имеется популяция, содержащая 12 особей
, для которых известны значения фитнесс-функции :
. Требуется произвести детерминированный турнирный отбор родителей в этой популяции за
туров.
, случайным образом получено 6 туров: (5,7), (6,8), (12,1), (3,2),(4,11),(9,10).
Пусть заданы родителя
=(27,193,25,14) и
=(16,7,9,8). Пусть случайным образом выбраны следующие масштабные множители
для и
соответственно для получения двух потомков О1 и О2. Требуется построить этих потомков с использованием оператора обычной промежуточной рекомбинации.
Решается задача поиска экстремума функции вещественной переменной
на отрезке
cточностью до знаков после запятой с использованием ГА. Требуется найти диапазон представления решения задачи (особи-хромосомы)в виде двоичного числа. Отрезок
.
Пусть для представления тура при решении задачи коммивояжера с использованием ГА выбрано представление в виде матрицы смежности. Пусть заданы два тура и
с помощью матриц смежности. Требуется выполнить над турами оператор двухточечного кроссинговера, используя эти матрицы, и представить полученных потомков в виде упорядоченных списков.
Пусть и
.Точками скрещивания в операторе кроссинговера являются 2 и 5.
Примечание. Для объединения получающихся после кроссинговера двух подтуров в потомках достаточно замены двух ребер.