从人口中选择多少个人？(遗传算法)

Question

我已经开始实施我自己的遗传算法，我正处于决定如何为新一代选择父母的阶段。我读过一些书，似乎有很多不同的方法。

我知道各种选择技术(锦标赛，轮盘赌)，但我似乎找不到确切的多少父母应该选择的信息。

我要处理的最初的人口规模将在50-75人之间。我想也许为下一代选择一半的人口，所以每一代人口都会减少一半，但不确定这是否是最好的选择。

任何建议都会很好。

Answer 1

作为硕士学位的一部分，我上了一门关于遗传算法的课程。

正如@et_l正确地指出的那样，总体应该是相同大小的每一次迭代，所以没有意义的是，您需要越来越少的解决方案，每一代(减少一半，如您所说的)。50-75岁的人口也非常少。我建议在你们的人群中至少有100种解决方案。

选择多少父母完全取决于你。你可以选择你的全部人口，或者只有少数人。父母的数量通常只会影响你的人口聚集到一个单一解决方案的速度。一般来说，你选择的父母越少，你收敛的速度就越快。

现在假设(例如)你选择你的100人口中的前10位解决方案作为你下一代的父母。你杀死了其他90个人，保持了前10名。(请注意，你也有不同的数量，这并不总是你的人口中没有进入顶端，成为父母的一部分。)

接下来，你把你的10个父母结合起来，创造出新的解决方案。结合起来有很多种方法。在这一步，重要的是让你的人口回到初始规模的人口，即100。你可以选择让你的10个父母留在你的新一代，或者杀死他们，使他们完全由10个父母组成，而不是由10个父母+90个孩子组成。

另外，你现在也可以对你的新群体进行一些突变，以获得更广泛的解决方案。你是否这样做完全取决于你自己，我建议试一试，看看这会产生什么样的效果。如果你选择包括突变，通常只有一小部分人应该变异。

最后，您有了您的新人口，如果您愿意，您可以开始另一次迭代。继续进行迭代，直到您在总体中得到满意的解决方案。

我希望我已经说清楚了，有很多方法可以实现遗传算法，并且需要一些实验才能找到适合您特定问题的实现方法。

Answer 2

我对遗传算法没有经验，但阅读Wikipedia page，我可以看到，总体应该是相同的规模，每次迭代。其中提到的终止条件包括一个固定的迭代次数和一个最小值，以便在一代人中适应最佳解(个体)。从理论上讲，你应该能够继续迭代，在你达到终止条件之前，你应该能创造更多的世代。

考虑到这一点，你现在可以计算出你需要多少父母才能产生新的一代。请注意，您正在从上一代的父母中选择，以生成新的，使用遗传运算符(通常是交叉和突变以及它们的组合)。您不使用选定的个人本身作为新的一代，因为这将不会导致解决方案的演变。因此，要计算需要的父母数量，您需要确定您要使用多少父母来生成一个孩子(“经典”方法是2，但这并不重要)。通常，您不会使用同一组(一对)的父母来创建多个孩子。但我猜(维基页面中没有提到)，你会在几个不同的组(夫妻)中使用一个特定的父母来创建不同的孩子。你也可能没有固定数量的父母为每个孩子创建(例如，通过突变，你只能使用一个父母一个孩子)。

假设您为每个孩子使用了确切的两个父母，您不会多次使用同一对父母，而是在多对夫妇中使用每个父母来生成多个子女。要使种群大小为y，您需要选择x父母亲，以便使(x choose 2) = (x!)/(2!(x-2)!) = (x•(x-1)/2) = (1/2)(x^2 - x)大于或等于y。用您所需的人口大小替换y，并解决x的问题。

我注意到的另一件相关的事情是，他们在wiki页面上写道，通常所选的种群大小是数百或数千，所以您选择的50-75的大小看起来非常小。

Answer 3

每一代的冰棍都包括选择N个父母数量(无论你认为合适)。最好的数字取决于问题。2是常见的)，交叉他们，变异孩子(只有1%的机会)，并用他们代替一些群体(这是一个常见的做法，限制人口的规模)。你要的是最后一个。

一个简单的策略就是用每一代的冰穗来替代整个种群。另一个只取代了N个最坏的个体。其他可能是N个随机个体..。