9、进化计算与遗传编程的高级技术

进化计算与遗传编程的高级技术

1. 严格 OSGP 扩展

在搜索更好的解决方案候选变得极为困难时，搜索会停止。研究发现，最大选择压力设定为 50 或 100 效果较好。OS 还能让我们无需选择特定的父代选择方法，因为即使采用随机父代选择，它也能良好运行，不过在这种情况下算法的贪婪性会降低。

以下是严格 OSGP 扩展的流程：

graph TD;
    A[POPi] --> B{Child “better” than parents?};
    B -- Yes --> C[Discard child];
    B -- No --> D[POPi+1];
    E[Selection] --> F[Crossover];
    F --> G[Mutation];
    G --> B;

2. 年龄分层种群结构（ALPS）

ALPS 通过将竞争和繁殖限制在年龄相近的个体之间，改善了多样性管理。个体被划分为不同的年龄组或层，最底层由最年轻的个体组成，会定期被随机生成的个体替换。这样，算法不会完全收敛，底层充当稳定的多样性生成器。ALPS 引入了以下新的进化规则：
- 竞争仅在同一年龄层或紧邻下一层的个体之间进行。
- 每个年龄层对个体都有年龄限制，超过限制的个体将被转移到下一个更高的层。
- 通过重组产生的个体的年龄值为最老父代的年龄加 1。
- 个体每作为父代产生一次后代，其年龄增加 1。
- 底层定期补充随机生成的个体。
- 顶层可以有任何年龄的