Фітнес-функція

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Фі́тнес-фу́нкція — найважливіша деталь генетичного алгоритму.

1. Функція оцінки (фітнес) повинна бути адекватно заданою. Це означає, що для успішного пошуку необхідно, щоб розподіл значень фітнес-функції збігався з розподілом реальної якості рішень (не завжди «якість» рішення еквівалентна його оцінці за фітнес-функцією). Простіше кажучи, фітнес функція завжди повинна прагнути задовольнити умову, що для всіх рішень X виконується F (X1)

2. Фітнес-функція повинна мати рельєф. Мало того, рельєф повинен бути різноманітним. Це означає, що ГА має мало шансів на успіх, якщо на поверхні фітнес-функції є величезні «плоскі» ділянки. Тобто, попри те що рішення розрізняються, вони мають однакову оцінку, а значить алгоритм не має можливості вибрати найкраще рішення, вибрати напрямок подальшого розвитку. Ця проблема ще згадується як «проблема поля для гольфу», де весь простір абсолютно однаково, за винятком лише однієї точки, яка і є оптимальним рішенням — у цьому випадку алгоритм просто зупиниться або буде блукати абсолютно випадково.

3. Фітнес-функція повинна вимагати мінімум ресурсів. Оскільки це найбільш часто використовувана деталь алгоритму, вона має суттєвий вплив на його швидкість роботи.

Фітнес-функція перетворює простір станів у фітнес пейзаж (адаптивний ландшафт), де кожна точка простору має певну «висоту», відповідно до значення її фітнесу. Цей пейзаж має піки і спади, долини і басейни тощо.