Algoritmo Multikulti: migración de genotipos en un modelo de islas y su impacto en la diversidad

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Lourdes Araujo UNED Juan J. Merelo Guervós Univ. de GranadaFrancisco Fernández de Vega Univ. de Extremadura

Motivación

Modelo de islas mejora secuencial Modelos asíncronos mejores Poblaciones asíncronas

Ventajas de la diversidad

Hipótesis

Intercambiar los mejores individuos no siempre es lo mejor

Población 1 Población 2

Hipótesis

?

?

??

??

Hipótesis

Hipótesis

Simultáneamente:

Calidad

Diversidad

Criterios de intercambio de individuos

El más diferente de la población

destino

El más diferente de la población destino elegido entre una élite

¿Cuál es el más diferente de toda la población destino?

Representación de la población:

El mejor

La secuencia consenso

Secuencia consenso

Compuesta por los alelos más frecuentes para cada posición del genotipo.

1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 SC: 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1

Nuestro modelo

P3

P1 P2

Pn

Representación G2 del genotipo

“bastante”diferente de G2

G1G3

“bastante”diferente de G3

La implementación

Cromosomas: cadenas binarias de longitud fija

Cruce: bipunto Mutación: bit a bit Implementación en Perl Escenario paralelo simulado

Problemas de estudio

P-Peaks:

wP-Peaks:

w1=1.0, wi≠1=0.99

f P− peaksx=1Nmaxi≤i≤ p

{N−d H x , Peak i }

f w P− peaksx=1Nmaxi≤i≤ p

{w iN−dH x , Peak i }

P=100, N=64

P=10, N=50

Problemas de estudio

fitnesssi(0) = 1.0 fitnesssi (1) = 0.0fitnesssi (2) = 0.360384 fitnesssi (3) = 0.640576fitnesssi (4) = 0.360384 fitnesssi (5) = 0.0fitnesssi (6) = 1.0

MMDP:

f MMDPs =∑i=1

k

fitnesss i

k=20

Resultados: P-Peaks

Resultados: wP-Peaks

Resultados: MMDP

Entropía: best

Entropía: multikulti-elite

Entropía: medias

Conclusions

La diversidad mejora los resultados siempre y cuando el individuo tenga suficiente calidad

El estudio de entropía muestra una mejora real en la diversidad

Tanto el mejor individuo como la secuencia consenso representan adeacuadamente la población

Trabajos futuros

Implementación paralela

Estudio de otros parámetros: número de nodos, individuos enviados, etc.

Estudio de otros problemas

Gracias !

Preguntas?

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