200 likes | 376 Views
Primjena genetskog algoritma na problem rasporeda sati. autor: Mladen Jurković, FER, 2008. mentor: Domagoj Jakobović. Genetski algoritam Problem rasporeda sati Primjena genetskog algoritma na problem rasporeda sati. I. Genetski algoritam.
E N D
Primjena genetskog algoritma na problem rasporeda sati autor: Mladen Jurković, FER, 2008. mentor: Domagoj Jakobović
Genetski algoritam • Problem rasporeda sati • Primjena genetskog algoritma na problem rasporeda sati
I. Genetski algoritam • heuristička metoda optimiranja • imitira evoluciju • rješavanje složenih problema
Pojmovi • jedinka - potencijalno rješenje • kromosom - prikaz jedinke • populacija - određen broj jedinki • generacija - određena populacija
Prikaz jedinki • kromosomi • najjednostavniji – binarni 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 – jedan kromosom 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 – drugi kromosom
Faktor dobrote • ocjena jedinke • bolji faktor dobrote jedinke predstavlja bolje rješenje
Genetski operatori • operatori nad kromosomima • mutacija – unarni operator • križanje – binarni operator
Mutacija • djeluje na jednoj jedinki • promjena kromosoma jedinke • mijenja se faktor dobrote • vrste: jednostavna, miješajuća, invertirajuća
Jednostavna mutacija 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 –––––––––––––––––– - promjena jednog bita 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 - novi kromosom
Križanje • djeluje s dvije jedinke – roditeljima • miješanje kromosoma roditelja • nova jedinka – dijete • vrste: uniformno, s točkama prekida, miješajuće
Uniformno križanje 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 – prvi roditelj 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 – drugi roditelj –––––––––––––––––– 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 – maska (1 – prvi, 0 - drugi) 1 0111101 01 01 0 – dijete
Selekcija • proces odabira jedinki za sljedeću generaciju • vrste: jednostavna, turnirska, eliminacijska
Parametri • vjerojatnost mutacije • vjerojatnost križanja • broj generacija ili uvjet završetka evolucijskog procesa
Jednostavni GA Genetski_algoritam { t = 0 generiraj pocetnu populaciju potencijalnih rješenja P(0); sve dok nije zadovoljen uvjet završetka evolucijskog procesa { t = t + 1; selektiraj P’(t) iz P(t-1); križaj jedinke iz P’(t) i djecu spremi u P(t); mutiraj jedinke iz P(t); } ispiši rješenje; }
II. Problem rasporeda sati • koordinacija: • učenika • predavača • predavaonica • trajanja predavanja
problemi: • blok-satovi • određen predmet u određenoj prostoriji • određen broj sati dnevno • određen broj sati tjedno nekog predmeta • nedostupnost nekog profesora određeni dan • isti razred dva različita predmeta
III. Primjena GA na problem rasporeda sati • “pametna” mutacija • uniformno križanje • k-turnirska selekcija
prikaz jedinki: dvodimenzionalna tablica pokazivača na profesore uto sri razred a 1 2 3 3 2 1 razred b 3 3 2 1 1 2 razred c 2 1 1 2 3 3 prof Perić – 1, prof Milić – 2, prof Ivić – 3 • dobrota jedinke 1/(1+BSP+BBP/DIV)