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GAによるナップサック問題へのアプローチ からGAの重要性を学ぶ (2班(だいしくん班) (予想 (集団数が多ければ多いほど近似最適解に近づく可能…
GAによるナップサック問題へのアプローチ
からGAの重要性を学ぶ
1班(みちる・先輩班)
ナップサック問題とは
最大化問題
与えられているのは荷物と容量と個数
実験の結果
3要素すべて組み合わせることで近似最適解に近づいている
1要素を抜かした結果
変異抜き
適応度が徐々に上がっている
選択抜き
変異で偶然最適解に近づいた
2要素を抜かした結果
(+ 選択と変異)
うまく学習できなかった
(遠藤先生コメント)
なぜなのかが考えられているとgood
まとめ
選択と交叉の組み合わせが大事
局所解に陥らないために突然変異が必要
2班(だいしくん班)
実験方法
人間の手で最適解に目星をつけて先に計算を行ってGAが近づいているかを調べた
予想
集団数が多ければ多いほど近似最適解に近づく可能性が高まる
突然変異がより近似最適解に近づく確率をあげるが,変化は良い方向に進むとは限らないので予想が難しい.
実験
突然変異の結果が及ぼす影響
あり
計算上の最適解にたどり着けなかった
なし
計算が早くおわったが最適解よりも遠くなった
考察
突然変異を行わないことで計算自体の速度は上がるが,局所解に陥ってしまう可能性があり,最適解に収束しない場合がある.
3班(清水・川上・瀬長班)
実験
荷重を100にして
予想
エリート保存あり
世代を重ねるごとに向上する
エリート保存無し
向上しないよね
結果と考察
選択のみについて
交叉のみについて
突然変異について
選択+交叉
選択+突然変異
3要素すべて
まとめ
交叉は初期集団の最適解をピンポイントに導ける
選択は確実に集団としての最適解を導く
突然変異はうまく行けば良くなるけど,単体では活躍しない
4班(佐藤・平良・當間班)
実験
3要素含む
ナップザック問題はNP困難であるため,遺伝的アルゴリズムでは近似最適解が計算時間でもよいものではないかと考えた
選択と交叉
まとめ
選択とは適応度計測のことであり,向上させるには別の処理を加える必要がある
5班(金城・平元・4年次先輩班)
実験
どの組み合わせがどのように影響するかを調べた
結果と考察
選択のみ
結果に変化なし.
交叉のみ
世代が進むに連れて適応度が高くなっている
初期集団が最適解と離れていると到達しない可能性もある
突然変異のみ
途中で最適解から離れてしまう?
選択と交叉
選択と突然変異
突然変異に頼っている
すべて
すぐに結果が最適解になった
結果の予測
まとめ
要素一つ一つでもそれぞれでも近似最適解にちかづいた
(コメント)
母数少なくないですかね?→次いろいろやってみます
6班(秋田・仲座・衛藤班)
実験
世代数:500
荷重:100
予測
選択
世代交代しても変わらない
交叉
適当な交叉じゃだめ
突然変異
交叉突然変異
良いものが残せないと厳しい
3つ
最適解に近づく
結果
選択のみ
解が固定された
交叉
少しづつ伸びるが最適解には遠い
突然変異
最適解には近づくが道程が長い
2要素
それなりに早く最適解に近づいた
まとめ
3要素があることで少ない世代数で最適解に近づくことができる
7班(箕輪・丸山・幸地班)
実験
all
グラフを見ると全体的に緩やかな右肩上がり
一般的な遺伝的アルゴリズムの結果に近い
選択・交叉
ALLに近いため結果
予測
選択
適応度の高い要素を選択することができず難しい
交叉
突然変異
解が局所解に陥ってしまうことを防ぐために必要
まとめ
遺伝的アルゴリズムに必要な要素が選択と交叉であるのではないかと推測した
(コメント)
突然変異はどういう役割をしている?そういうところまで考えられていると良い.
8班(外間・清家・下地班)
予測
自然淘汰
方向性
交叉
探索範囲の拡大
突然変異
探索範囲拡大,軌道修正
結果
3要素と自然淘汰+突然変異が最適解に近かったが,2つを比較すると到達までの世代数に差があらわれた.
まとめ
各オペレータが相互的に作用して選択範囲を広げて探索解に近づくことができた
9班(松本・大城・先輩班)
仮説
選択
収束が遅れる可能性がある
交叉
解がまとまらない
突然変異
絵画局所解になりやすいが,なければないで早く最適解にたどりつくのでは
実験
1要素のみ
選択
グラフ違うかも?
(コメント)
グラフにミスあり?実験がうまく行っていない理由があればそれがあると良い.
10班(嘉数班)
考察
それぞれの役割はどのように機能しているか
選択→任意の遺伝子を選択してくれる
交叉・突然変異→優秀な個体をより厳選して引き継ぐ