• 제목/요약/키워드: crossover operator

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서열순서화문제를 위한 상위정보를 이용하는 혼합형 유전 알고리즘 (A Hybrid Genetic Algorithm Using Epistasis Information for Sequential Ordering Problems)

  • 서동일;문병로
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.661-667
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    • 2005
  • 본 논문에서는 서열순서화문제를 위한 새로운 혼합형 유전알고리즘을 제안한다. 제안된 유전알고리즘에서는 보로노이양자 화교차를 교차연산자로 사용하고 경로보전 3-최적화를 지역탐색 휴리스틱으로 사용한다. 보로노이양자화교차는 주어진 문제 인스턴스의 상위 정보를 이용하는 교차연산자이다. 이것은 원래 순회판매원문제를 위해서 제안된 교차연산자이기 때문에 서열순서화문제에 적용하기 위해서는 상당한 변형을 필요로 한다. 본 연구에서는 서열순서화문제에 맞도록 보로노이양자화교차를 적절히 변형하고, 변형된 보로노이양자화교차에서 필요로 하는 가능해생성알고리즘, 선행관계사이클분해알고리즘, 유전자거리지정방법 등을 개발하였다. TSPLIB와 ZIB-MP-Testdata로부터 얻어진 서열순서화문제 인스턴스들에 대한 실험결과, 제안된 유전알고리즘이 비교된 다른 유전알고리즘들에 비해서 더 안정적이고 성능이 우수한 것으로 나타났다.

전통적인 Job Shop 일정계획을 위한 혼합유전 알고리즘의 개발 (A Development of Hybrid Genetic Algorithms for Classical Job Shop Scheduling)

  • 정종백;김정자;주철민
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.609-612
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    • 2000
  • Job-shop scheduling problem(JSSP) is one of the best-known machine scheduling problems and essentially an ordering problem. A new encoding scheme which always give a feasible schedule is presented, by which a schedule directly corresponds to an assigned-operation ordering string. It is initialized with G&T algorithm and improved using the developed genetic operator; APMX or BPMX crossover operator and mutation operator. and the problem of infeasibility in genetic generation is naturally overcome. Within the framework of the newly designed genetic algorithm, the NP-hard classical job-shop scheduling problem can be efficiently solved with high quality. Moreover the optimal solutions of the famous benchmarks, the Fisher and Thompson's 10${\times}$10 and 20${\times}$5 problems, are found.

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유전 알고리즘을 이용한 Maximal Covering 문제의 해결 (A Genetic Algorithm for the Maximal Covering Problem)

  • 박태진;이용환;류광렬
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2002년도 추계정기학술대회
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    • pp.502-509
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    • 2002
  • Maximal Covering 문제(MCP)란 행렬 상에서 n개의 열(column) 중 p개를 선택하여 m개의 행(row)중 최대한 많은 행을 cover하는 문제로 정의된다. 본 논문에서는 MCP를 유전 알고리즘(Genetic Algorithm)으로 해결하기 위해 문제에 적합하게 설계된 교차 연산자(crossover operator)와 비발현 유전인잔(unexpressed gene)를 가진 새로운 염색체 구조를 제시한다. 해결하고자 하는 대상 MCP의 규모가 매우 큰 경우 전통적인 임의교차(random crossover) 방법으로는 좋은 결과를 얻기가 힘들다. 따라서 본 연구에서는 그리디 교차(greedy crossover) 방법을 제시하여 문제를 해결한다. 그러나 이러한 그리디 교차를 사용하더라도 조기 수렴 등의 문제로 인해 타부 탐색 등의 이웃해 탐색 방법에 비해 그리 좋은 결과를 얻기가 힘들다. 본 논문은 이러한 조기 수렴 문제를 해결하고 다른 이웃에 탐색 방법보다 더 좋은 결과를 얻기 위해 비발현 유전인자(unexpressed gene)를 가진 염색체를 도입하여 해결함을 특징으로 한다. 비발현 유전인자는 교차 과정에서 자식 염색체의 유전인자로 전달되지 않은 정보 중 나중에라도 유용할 가능성이 보이는 정보를 보존하는 역할을 하여 조기 수렴 문제를 해결하는데 도움을 주어 보다 나은 결과를 얻을 수 있게 해준다. 대규모 MCP를 해결하는 실험에서 새로운 비발현 유전인자를 적용한 유전 알고리즘이 기존의 유전 알고리즘뿐만 아니라 다른 탐색 기법에 비해 더욱 좋은 성능을 보여줌을 확인하였다.

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Online Evolution for Cooperative Behavior in Group Robot Systems

  • Lee, Dong-Wook;Seo, Sang-Wook;Sim, Kwee-Bo
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제6권2호
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    • pp.282-287
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    • 2008
  • In distributed mobile robot systems, autonomous robots accomplish complicated tasks through intelligent cooperation with each other. This paper presents behavior learning and online distributed evolution for cooperative behavior of a group of autonomous robots. Learning and evolution capabilities are essential for a group of autonomous robots to adapt to unstructured environments. Behavior learning finds an optimal state-action mapping of a robot for a given operating condition. In behavior learning, a Q-learning algorithm is modified to handle delayed rewards in the distributed robot systems. A group of robots implements cooperative behaviors through communication with other robots. Individual robots improve the state-action mapping through online evolution with the crossover operator based on the Q-values and their update frequencies. A cooperative material search problem demonstrated the effectiveness of the proposed behavior learning and online distributed evolution method for implementing cooperative behavior of a group of autonomous mobile robots.

Modified Genetic Operators for the TSP

  • Soak Sang Moon;Yang Yeon Mo;Lee Hong Girl;Ahn Byung Ha
    • 한국항해항만학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.141-146
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    • 2005
  • For a long time, genetic algorithms have been recognized as a new method to solve difficult and complex problems and the performance of genetic algorithms depends on genetic operators, especially crossover operator. Various problems like the traveling salesman problem, the transportation problem or the job shop problem, in logistics engineering can be modeled as a sequencing problem This paper proposes modified genetic crossover operators to be used at various sequencing problems and uses the traveling salesman problem to be applied to a real world problem like the delivery problem and the vehicle routing problem as a benchmark problem Because the proposed operators use parental information as well as network information, they could show better efficiency in performance and computation time than conventional operators.

진화 신경회로망을 이용한 도립진자 시스템의 안정화 (Evolving Neural Network for Stabilization Control of Inverted Pendulum)

  • 심영진;이준탁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.963-965
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    • 1999
  • A linear chromosome combined with a grid-based representation of the network and a new crossover operator allow the evolution of the architecture and the weights simultaneously. In our approach there is no need for a separate weight optimization procedure and networks with more than one type of activation function can be evolved. In this paper one evolutionary' strategy of a given dual neural controller was introduced and the simulation results were described in detail through applications to a stabilization control of an Inverted Pendulum System.

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Application of self organizing genetic algorithm

  • Jeong, Il-Kwon;Lee, Ju-Jang
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1995년도 Proceedings of the Korea Automation Control Conference, 10th (KACC); Seoul, Korea; 23-25 Oct. 1995
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    • pp.18-21
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    • 1995
  • In this paper we describe a new method for multimodal function optimization using genetic algorithms(GAs). We propose adaptation rules for GA parameters such as population size, crossover probability and mutation probability. In the self organizing genetic algorithm(SOGA), SOGA parameters change according to the adaptation rules. Thus, we do not have to set the parameters manually. We discuss about SOGA and those of other approaches for adapting operator probabilities in GAs. The validity of the proposed algorithm will be verified in a simulation example of system identification.

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작업 일정계획문제 해결을 위한 유전알고리듬의 응용 (Application of Genetic Algorithms to a Job Scheduling Problem)

  • 김석준;이채영
    • 한국경영과학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.1-12
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    • 1992
  • Parallel Genetic Algorithms (GAs) are developed to solve a single machine n-job scheduling problem which is to minimize the sum of absolute deviations of completion times from a common due date. (0, 1) binary scheme is employed to represent the n-job schedule. Two selection methods, best individual selection and simple selection are examined. The effect of crossover operator, due date adjustment mutation and due date adjustment reordering are discussed. The performance of the parallel genetic algorithm is illustrated with some example problems.

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진화 알고리즘을 위한 가상 클러스터 기반 재조합 연산자 및 세대차 모델 (Virtual Cluster based Recombination Operator and Generation Gap Model for Evolutionary Algorithm)

  • 최준석;서기성
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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    • pp.288-291
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    • 2008
  • 본 논문은 실수 진화 알고리즘에 대해서 가상의 클러스터를 이용한 재조합 연산자 및 새로운 세대차 모델을 소개한다. 가상 클러스터의 자가 적응적인 크기 변화를 통해 자손의 생성범위를 적절히 조절하고, 선택과 대치를 포함한 진화방식을 개선하여 효율적인 세대차 크기를 구함으로서, 개체의 다양성 유지 및 탐색성능의 향상을 꾀하였다. 제안된 방법을 벤치마크 테스트 문제에 적용하여 G3 알고리즘과 CMA-ES 등과 성능을 비교하였다.

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혼합형 유전해법을 이용한 비대칭 외판원문제의 발견적해법 (A Heuristic Algorithm for Asymmetric Traveling Salesman Problem using Hybrid Genetic Algorithm)

  • 김진규;윤덕균
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제18권33호
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    • pp.111-118
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    • 1995
  • This paper suggests a hybrid genetic algorithm for asymmetric traveling salesman problem(TSP). The TSP was proved to be NP-complete, so it is difficult to find optimal solution in reasonable time. Therefore it is important to develope an algorithm satisfying robustness. The algorithm applies dynamic programming to find initial solution. The genetic operator is uniform order crossover and scramble sublist mutation. And experiment of parameterization has been performed.

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