Sunday, August 9, 2015

Cellular Genetic Algorithms



Cellular Genetic Algorithms
Buku ini diterbitkan tahun 2008   oleh Springer Science+Business Media, LLC.  New York. Buku ini buku  edisi Pertama.



Judul:  Cellular Genetic Algorithms
Oleh:  Enrique Alba, et al
Penerbit:   Springer Science+Business Media, LLC.  New York
Tahun: 2008
Jumlah Halaman:  247  hal.


Penulis:
Enrique Alba

Universidad de Málaga
Málaga, Spain
eat@lcc.uma.es

Bernabé Dorronsoro
Universidad de Málaga
Málaga, Spain
bernabe@lcc.uma.es

Lingkup Pembahasan:
Buku ini merupakan hasil dari upaya untuk membuat algoritma pencarian yang sangat efisien
dengan biaya terikat dalam kinerja mereka dan pelaksanaannya. Memecahkan optimasi dan masalah di akademi dan industri belajar adalah sangat penting saat ini, tidak hanya dalam ilmu komputer, tetapi juga dalam riset operasi, matematika, dan di hampir semua domain dalam kehidupan sehari-hari: logistik, bioinformatika, ekonomi, telekomunikasi.
Pembahasan buku ini mencakup Bagian I Pendahuluan meliputi 1) Pengantar Seluler Algoritma Genetik dan 2) Seni  Seluler  di Evolusi Algoritma.  Bagian II karakteristik Seluler Algoritma Genetik mencakup  3)  Pengaruh Penataan Penduduk dan 4) Beberapa Teori: Sebuah Seleksi Tekanan Studi cGAs. Bagian III Model algorithmic dan Ekstensi membahas 5) Algorithmic dan Eksperimental Desain,  6) Desain cGAs Self-adaptif, 7) Desain Seluler memetic Algoritma, 8) Desain Paralel Algoritma Genetik Seluler, 9) Merancang Seluler Algoritma Genetik untuk Optimasi Multi-tujuan, 10) Model Seluler Lain,  dan 11) Software untuk cGAs: The JCell Kerangka. Bagian IV Aplikasi cGAs meliputi  12) Optimasi berkelanjutan, 13) Logistik: The Vehicle Routing Masalah, 14) Telekomunikasi: Optimalisasi Proses Penyiaran di MANETs, dan 15) Bioinformatika: Masalah DNA Fragmen.

Daftar Isi: 

Part I  Introduction
1  Introduction to Cellular Genetic Algorithms   3
    1.1 Optimization and Advanced Algorithms   4
    1.2 Solving Problems Using Metaheuristics  6
    1.3 Evolutionary Algorithms  7
    1.4 Decentralized Evolutionary Algorithms  11
    1.5 Cellular Evolutionary Algorithms  13
      
 1.5.1 Synchronous and Asynchronous cEAs  16
        1.5.2 Formal Characterization of the Population in cEAs  17
    1.6 Cellular Genetic Algorithms  18
    1.7 Conclusions   20
2  The State of the Art in Cellular Evolutionary Algorithms   21
    2.1 Cellular EAs: a New Algorithmic Model   21
    2.2 The Research in the Theory of the Cellular Models  22
      
 2.2.1 Characterizing the Behavior of cEAs    24
        2.2.2 The Influence of the Ratio  26
    2.3 Empirical Studies on the Behavior of cEAs  26
    2.4 Algorithmic Improvements to the Canonical Model  29
    2.5 Parallel Models of cEAs   31
    2.6 Conclusions  34

Part II Characterizing Cellular Genetic Algorithms
3  On the Effects of Structuring the Population  37
    3.1 Non-decentralized GAs  37
      
 3.1.1 Steady State GA  38
        3.1.2 Generational GA  38
    3.2 Decentralized GAs  39
    3.3 Experimental Comparison  40
      
 3.3.1 Cellular versus Panmictic GAs  41
        3.3.2 Cellular versus Distributed GAs  43
    3.4 Conclusions  46
4  Some Theory: A Selection Pressure Study on cGAs  47
    4.1 The Selection Pressure   48
    4.2 Theoretical Study  50
      
 4.2.1 Approach to the Deterministic Model  50
        4.2.2 A Probabilistic Model for Approaching the Selection Pressure Curve  52
        4.2.3 Comparison of the Main Existing Mathematical Models 57
    4.3 Validation of the Theoretical Models   60
      
 4.3.1 Validation on Combinatorial Optimization  61
        4.3.2 Validation on Continuous Optimization  65
    4.4 Conclusions  68


Part III Algorithmic Models and Extensions
5  Algorithmic and Experimental Design  73
    5.1 Proposal of New Efficient Models  73
    5.2 Evaluation of the Results  76
      
 5.2.1 The Mono-objective Case  77
        5.2.2 The Multi-objective Case  78
        5.2.3 Some Additional Definitions  80
    5.3 Conclusions    82
6  Design of Self-adaptive cGAs   83
    6.1 Introduction  83
    6.2 Description of Algorithms  84
      
 6.2.1 Static and Pre-Programmed Algorithms  86
        6.2.2 Self-Adaptive Algorithms  87
    6.3 Experimentation   90
      
 6.3.1 Parameterization  91
        6.3.2 Experimental Results   92
        6.3.3 Additional Discussion  95
    6.4 Conclusions  99
7  Design of Cellular Memetic Algorithms 101
    7.1 Cellular Memetic Algorithms   102
    7.2 Simple and Advanced Components in Cellular MAs  103
      
 7.2.1 Three Basic Local Search Techniques for SAT  103
        7.2.2 Cellular Memetic GAs   106
    7.3 Computational Analysis    107
        
7.3.1 Effects of Combining a Structured Population and an Adaptive Fitness Function
            (SAW)  107
        7.3.2 Results: Non Memetic Procedures for SAT  109
        7.3.3 Results: Cellular Memetic Algorithms  110
        7.3.4 Comparison Versus Other Algorithms in the Literature   113
    7.4 Conclusions  114
8  Design of Parallel Cellular Genetic Algorithms  115
    8.1 The Meta-cellular Genetic Algorithm   116
      
 8.1.1 Parameterization    117
        8.1.2 Analysis of Results   117
    8.2 The Distributed Cellular Genetic Algorithm   119
     
   8.2.1 Parameterization  120
        8.2.2 Analysis of Results  123
    8.3 Conclusions  125
9     Designing Cellular Genetic Algorithms for Multi-objective Optimization  127
    9.1 Background on Multi-objective Optimization  129
    9.2 The MOCell Algorithm   130
     
   9.2.1 Extensions to MOCell   132
  
 9.3 Experimental Analysis   133
    9.4 Conclusions   138
10     Other Cellular Models  139
    10.1 Hierarchical cGAs   139
     
   10.1.1 Hierarchy  140
        10.1.2 Dissimilarity Selection  141
        10.1.3 First Theoretical Results: Takeover Times  142
        10.1.4 Computational Experiments  143
    10.2 Cellular Estimation of Distribution Algorithms  146
        
10.2.1 First Theoretical Results: Takeover Times  149
        10.2.2 Computational Experiments   149
    10.3 Conclusions   152
11     Software for cGAs: The JCell Framework  153
    11.1 The JCell Framework   153
    11.2 Using JCell   158
    11.3 Conclusions 163

Part IV Applications of cGAs
12     Continuous Optimization  167
    12.1 Introduction   167
    12.2 Experimentation   168
      
 12.2.1 Tuning the Algorithm  169
        12.2.2 Comparison with Other Algorithms  171
    12.3 Conclusions  174
13     Logistics: The Vehicle Routing Problem  175
    13.1 The Vehicle Routing Problem  177
    13.2 Proposed Algorithms   178
      
 13.2.1 Problem Representation  179
        13.2.2 Recombination  180
        13.2.3 Mutation   181
        13.2.4 Local Search   182
    13.3 Solving CVRP with JCell2o1i   184
    13.4 New Solutions to CVRP 185
    13.5 Conclusions   186
14     Telecommunications: Optimization of the Broadcasting Process in MANETs   187
    14.1 The Problem  188
      
 14.1.1 Metropolitan Mobile Ad Hoc Networks. The Madhoc Simulator   188
        14.1.2 Delayed Flooding with Cumulative Neighborhood   191
        14.1.3 MOPs Definition   192
    14.2 A Multi-objective cGA: cMOGA. 193
      
 14.2.1 Dealing with Constraints  194
    14.3 Experiments  194
      
 14.3.1 Parameterization of cMOGA 195
        14.3.2 Madhoc Configuration   196
        14.3.3 Results for DFCNT   198
    14.4 Comparing cMOGA Against NSGA-II  200
        
14.4.1 Parameterization of NSGA-II  200
        14.4.2 Discussion   201
    14.5 Conclusions   202
15     Bioinformatics: The DNA Fragment Assembly Problem    203
  
 15.1 The DNA Fragment Assembly Problem     204
    15.2 A cMA for DNA Fragment Assembly Problem  206
    15.3 Results   208
    15.4 Conclusions  210

Part V Appendix
A     Definition of the Benchmark Problems   213
    A.1 Combinatorial Optimization Problems   213
        
A.1.1 COUNTSAT Problem   213
        A.1.2 Error Correcting Codes Design Problem – ECC   214
        A.1.3 Frequency Modulation Sounds – FMS   215
        A.1.4 IsoPeak Problem    215
        A.1.5 Maximum Cut of a Graph – MAXCUT   216
        A.1.6 Massively Multimodal Deceptive Problem – MMDP   216
        A.1.7 Minimum Tardy Task Problem – MTTP  217
        A.1.8 OneMax Problem  218
        A.1.9 Plateau Problem   218
        A.1.10 P-PEAKS Problem   218
        A.1.11 Satisfiability Problem – SAT   219
    A.2 Continuous Optimization Problems  220
      
 A.2.1 Academic Problems   220
        A.2.2 Real World Problems   222
    A.3 Multi-objective Optimization Problems  223

References  225
Index  243




Berminat?
Email: zanetapm@gmail.com


 


Cellular Genetic Algorithms Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Unknown

0 comments:

Post a Comment