Wie implementieren Sie das Gauß-mutation-operator für einen genetischen Algorithmus in Java

Ich versuche zu lernen und zu implementieren eine einfache genetische Algorithmus-Bibliothek für mein Projekt. Zu dieser Zeit, evolution, Selektion der Bevölkerung ist bereit, und ich bin versucht zu implementieren, die eine einfache gut-mutation-operator wie der Gauß-mutation-operator (GVO) für meine genetische evolution engine in Java und Scala.

Ich einige Informationen, die auf Gauß-mutation-operator (GVO) in die Papier Eine mutation-operator, basierend auf ein Pareto-ranking für multi-objective evolutionäre algorithmen (P. M. Mateo, D. Alberto), Seite 6 und 7.

Aber ich habe einige problem zu finden, weitere Informationen zur Implementierung diese GAUSS-mutation-operator und andere nützliche Varianten dieses operators in Java. Was soll ich tun?

Ich bin mit der random.nextGaussian() Funktion random Java util, aber diese Methode gibt nur eine Zufallszahl zwischen 0 und 1.

So,

a) Wie kann ich ändern, die Präzision der Zahl zurück, die in diesem Fall? (Zum Beispiel, ich möchte eine zufällige double-Zahl zwischen 0 und 1 mit Schritt gleich 0.00001.)

b) und wie kann ich angeben mu und sigma für diese Funktion, denn ich möchte Suche lokal über den Wert meines Genoms, nicht zwischen -1 und 1. Wie kann ich gerecht, die lokale Forschung rund um mein Genom Wert?

Nach Forschung, ich fand die Antwort für b) in Frage. Es scheint, ich kann verdrängen die Gaußsche Zufallszahl wie diese:

 newGenomeValue = oldGenomeValue + (( gaussiandRndNumber * sigma ) + mean )

wo mean = mein-Genom-Wert.

(Vgl. Methode der unteren Seite in Wie kann ich das generieren von Zufallszahlen, die mit einer normal-oder Gauß-Verteilung?.)

Was genau meinst du mit "die Präzision der Zahl zurück"?
Die zahlen, die der Zahl nach dem Komma : en.wikipedia.org/wiki/Double_precision_floating-point_format
In welcher Weise wollen Sie "ändern" "die zahlen der Reihe nach durch Komma"? nextGaussian gibt Ihnen eine double. Sie sagen, das ist nicht genug für Ihre Bedürfnisse?
Ich bin mit dieser Zahl zu Kalibrieren Wahrscheinlichkeit Recht in meiner simulation. Ich brauche eine Zahl zwischen 0,01 und 0.00000001, also, wenn ich ein Doppel mit nur einer Zahl Präzision nach Koma (zum Beispiel 0.11111 0.255525 0.114182 etc. ), ist es problematisch, weil ich muss hinzufügen von zufälligen Zahl wie diese : 0.001, 0.001252, 0,000352, etc.
Ihr Kommentar enthält eigentlich alles, was Sie brauchen. Die z, z_k, z_k' aus, dass das Papier sind alle 0-mean, stddev 1 Zufallsvariablen (wie man aus nextGaussian()) und Sie einfach skalieren müssen Sie in der gleichen Weise, wie Sie in dem Papier (d.h., meine x_k, stddev von sigma_k für den x_k und exp(tau ' Z+tauz_k) für die multiplikative update zu sigma.
Ich weiß nicht, ob OP Hinzugefügt tag von AI für ein GA Frage (oder ein Redakteur), aber GAs sind nicht Künstliche Intelligenz, es sei denn, als in den meisten banalen Sinn.

InformationsquelleAutor reyman64 | 2011-06-08

5

Zur Beantwortung von Fragen ein, alles, was Sie tun müssen ist, Runden auf den nächsten 0.00001 um Ihre Antwort in den Einheiten. Zum Beispiel:
```
  step = 0.00001;
  quantized_x = step * Math.rint(x / step);
```
Nun für den b-Teil, Sie haben die richtige Idee und der code sollte funktionieren. Alles, was Sie tun müssen, ist, skalieren Sie Ihre variable auf den gewünschten Bereich. Das einzige, was ich hinzufügen kann ist, dass die zugrunde liegende Grund, warum dies funktioniert, ist die änderung der Variablen theorem aus der Analysis: http://en.wikipedia.org/wiki/Integration_by_substitution

Wenn Sie aus der Arbeit dieser Formel im Fall einer Gauß-Verteilung mit 0 Mittelwert und die Standardabweichung 1 transformiert durch eine lineare Verschiebung und Reskalierung, dann werden Sie sehen, dass das, was Sie aufgeschrieben haben, war ja richtig.

Setzen Sie alle zusammen, hier ist etwas code, der sollte den trick tun:
```
double next_gaussian()
{
    double x = rng.nextGaussian();  //Use whichever method you like 
                                    //here to generate an initial [-1,1] gaussian distribution

    y = (x * 0.5) + 0.5;                //Rescale to [0,1]

    return Math.rint(y * 100000.0) * 0.00001; //Quantize to step size 0.00001
}
```
InformationsquelleAutor Mikola
3

Empfehle ich dringend zum NICHT verwenden Sie den Java-Zufallszahlengenerator. Es verwendet die linear congruential generator, die bekannte Einschränkungen:

Wenn höhere Qualität der Zufallszahlen benötigt werden, und ausreichend Speicher verfügbar ist (~ 2 Kb), dann wird der Mersenne twister Algorithmus liefert einen wesentlich längeren Zeitraum (219937-1) und Variierung der Homogenität.[9] Der Mersenne twister erzeugt eine höhere Qualität abweicht, als fast alle LCG.[Zitat benötigt] Eine gemeinsame Mersenne twister Implementierung, interessanterweise, verwendet ein LCG zum generieren von seed-Daten.* (Aus Wikipedia)

Dementsprechend schlage ich vor, Sie betrachten eine Mersenne-twister-implementation. Insbesondere bin ich mit dem EuGH eine Umsetzung, die auch die Fähigkeit hat, zu erzeugen Gaußschen zahlen.

Wenn Sie müssen die Kompatibilität mit der Java-Random-Schnittstelle verwenden http://code.google.com/p/ecj/source/browse/trunk/ecj/ec/util/MersenneTwister.java.

http://code.google.com/p/ecj/source/browse/trunk/ecj/ec/util/MersenneTwisterFast.java ist schneller, aber es implementiert nicht die Random-Schnittstelle.
- Ich habe vergessen zu sagen... die nextGaussian liefert eine Stichprobe aus einer Normalverteilung. Da Sie möchten, ändern Sie den Mittelwert und die Varianz, sollten Sie in der standard-Transformationen wurden Sie erwähnen in Ihrem Kommentar. Weitere Informationen finden Sie unter Menschen.math.sfu.ca/~cschwarz/Stat-301/Handouts/node70.html
- Thx für die Hilfe, ich bin mit einem random-generator von lecuyer im SSJ-Bibliothek und Mathematik.commons (apache fundation) wie Gut. Ich habe keine Antwort über die Generierung von mehr wenig variation in meiner random-Doppel :/ Eigentlich bin ich mit einer random(int) zwischen 1 und 1E6 teilen meine random(Doppel -) ...
InformationsquelleAutor Matteo
-1

Hier ist, wie können Sie generieren eine zufällige Zahl zwischen 0 und n:
```
public static double random(int n)
{
    return Math.random() * n;
}
```
Wenn Sie müssen eine Ganzzahl, werfe es int aber hinzufügen, n, ie (int)random(n + 1)

InformationsquelleAutor Bohemian
-1

Ändern Sie die "Präzision" der Reihe, etwas zu tun:
```
((int)(100*rand))/100.0
```
Dieser Runde wird die variable rand 2 Dezimalstellen. Natürlich, Sie müssen vorsichtig sein, über den kleinen floating-point-Rundungsfehler, also es wird nicht unbedingt exakt sein.

Als für die Umsetzung des GVO, das Papier beschreibt, wie es zu tun, ziemlich genau. Ich bin mir nicht sicher, wie es werden könnte, erklärt klarer. Ich nehme an, Sie haben eine x und ein sigma irgendwo im code und Sie nur verwandeln Sie es mithilfe der mathematischen operation beschrieben.

InformationsquelleAutor tskuzzy

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