突然変異
突然変異は生物に見られる遺伝子の突然変異をモデル化したもので、個体の遺伝子の一部を変化させる操作である。局所(的)最適解に陥ることを防ぐ効果がある。
突然変異の確率は0.1%~1%、高くても数%である。確率が低すぎると局所(的)最適解に陥りやすくなり、高すぎるとランダム探索に近づいてしまう(解が収束しにくくなる)。
突然変異にもいろいろある。
他に、或る遺伝子の一部を他の遺伝子に割り込ませる(交叉でもある)挿入、或る遺伝子の一部が無くなる欠失もある(これらは遺伝子長が変わる)。
相当の世代数間隔ごとに一世代だけ急激に突然変異率を高める大変異という方法もある。
自然界でも大隕石による環境の激変(遺伝的アルゴリズムでは評価関数が変わる事に相当する)等により、或る時期に急激に生物の有様が変わった時期がある事が知られ、それを模倣する方法でもある。
遺伝的アルゴリズムでは、相当世代が経過すると局所解収束の現象が見られる。一部の個体を温存し、他は大変異させる事で局所解脱出が期待出来る。これは一時的に評価関数を大幅に変える方法でも代用出来る(この方がより自然の模倣にはなる)。
(閲覧日:2020/1/6)