Простые генетические алгоритмы
Таблица 2 - Факторы, влияющие на запайку ампулы
|
Входной фактор, х |
Входной фактор, y |
Выход, z |
Сумма показателей степеней m+n |
|
Длина, L1T0 |
Длина, L1T0 |
L2T0 |
2 |
|
Длина, L1T0 |
Время, L0T1 |
L1T1 |
2 |
|
Время, L0T1 |
Время, L0T1 |
L0T2 |
2 |
|
Время, L0T1 |
Температура, L5T-4 |
L5T-3 |
2 |
|
Длина, L1T0 |
Температура, L5T-4 |
L6T-4 |
2 |
|
Температура, L5T-4 |
Температура, L5T-4 |
L10T-8 |
2 |
|
Давление, L2T-4 |
Теплоемкость, L0T-2 |
L2T-6 |
-4 |
|
Объем, L3T0 |
Длина, L1T0 |
L4T0 |
4 |
Расчет показал, что родительский тренд для задачи о запайке ампул задается показателем m+n=2. Кроме того, имеются и другие родительские тренды, полученные перемножением других факторов. Следовательно, в задаче действует целый ряд противоречий, которые можно использовать для нахождения другого решения. Далее нам следует определить, какой из ресурсов на родительском тренде может дать наиболее эффективное решение задачи. Для поиска решения воспользуемся генетическим алгоритмом.
На первом шаге производится инициализация, или выбор исходной популяции особей (таблица 3, второй столбец). В нашей задаче особями являются физические размерности таблицы Бартини (таблица 1). Нам предстоит в ходе искусственной эволюции выбрать среди них наилучшую с точки зрения решения поставленной задачи. Необходимо определить функцию приспособленности каждой особи (таблица 3, третий столбец). Для этого присвоим каждой из них некоторую «ценность», выраженную числом в диапазоне от единицы до пяти. Чем больше число, тем более приспособленной является особь. Факторы, непосредственно влияющие на запайку ампулы, обладают наиболее «сильной» наследственной информацией, поэтому их надо поощрить - придадим им максимальную «ценность» - пять баллов. Остальные ресурсы пока не несут какой-либо наследственной информации - поэтому оценим их единицей. Анализироваться будут только те величины, которые в таблице имеют физическое определение.
Таблица 3 - Исходнаяпопуляцияособей
|
Номер особи |
Особь |
Функция приспособленности |
Сектор |
Границы секторов |
|
1 |
L3T-5 |
1 |
1,72 |
1,72 |
|
2 |
L5T-5 |
1 |
1,72 |
3,45 |
|
3 |
L1T-4 |
1 |
1,72 |
5,17 |
|
4 |
L2T-4 |
5 |
8,62 |
13,79 |
|
5 |
L3T-4 |
1 |
1,72 |
15,52 |
|
6 |
L4T-4 |
1 |
1,72 |
17,24 |
|
7 |
L5T-4 |
5 |
8,62 |
25,86 |
|
8 |
L1T-3 |
1 |
1,72 |
27,59 |
|
9 |
L2T-3 |
1 |
1,72 |
29,31 |
|
10 |
L3T-3 |
1 |
1,72 |
31,03 |
|
11 |
L4T-3 |
1 |
1,72 |
32,76 |
|
12 |
L-1T-2 |
1 |
1,72 |
34,48 |
|
13 |
L0T-2 |
5 |
8,62 |
43,10 |
|
14 |
L1T-2 |
1 |
1,72 |
44,83 |
|
15 |
L2T-2 |
1 |
1,72 |
46,55 |
|
16 |
L3T-2 |
1 |
1,72 |
48,28 |
|
17 |
L4T-2 |
1 |
1,72 |
50,00 |
|
18 |
L5T-2 |
1 |
1,72 |
51,72 |
|
19 |
L-1T-1 |
1 |
1,72 |
53,45 |
|
20 |
L0T-1 |
1 |
1,72 |
55,17 |
|
21 |
L1T-1 |
1 |
1,72 |
56,90 |
|
22 |
L2T-1 |
1 |
1,72 |
58,62 |
|
23 |
L3T-1 |
1 |
1,72 |
60,34 |
|
24 |
L4T-1 |
1 |
1,72 |
62,07 |
|
25 |
L-1T0 |
1 |
1,72 |
63,79 |
|
26 |
L0T0 |
1 |
1,72 |
65,52 |
|
27 |
L1T0 |
5 |
8,62 |
74,14 |
|
28 |
L2T0 |
1 |
1,72 |
75,86 |
|
29 |
L3T0 |
5 |
8,62 |
84,48 |
|
30 |
L4T0 |
1 |
1,72 |
86,21 |
|
31 |
L-1T1 |
1 |
1,72 |
87,93 |
|
32 |
L0T1 |
5 |
8,62 |
96,55 |
|
33 |
L1T1 |
1 |
1,72 |
98,28 |
|
34 |
L0T2 |
1 |
1,72 |
100,00 |