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Selección de torneos

La selección por torneo es un método para seleccionar un individuo de una población de individuos en un algoritmo genético . [1] La selección por torneo implica ejecutar varios "torneos" entre unos pocos individuos (o " cromosomas ") elegidos al azar de la población. El ganador de cada torneo (el que tiene la mejor aptitud) es seleccionado para el cruce . La presión de selección , una medida probabilística de la probabilidad de participación de un cromosoma en el torneo basada en el tamaño del grupo de selección de participantes, se ajusta fácilmente cambiando el tamaño del torneo. La razón es que si el tamaño del torneo es mayor, los individuos débiles tienen una menor probabilidad de ser seleccionados, porque, si se selecciona un individuo débil para participar en un torneo, existe una mayor probabilidad de que un individuo más fuerte también participe en ese torneo.

El método de selección del torneo se puede describir en pseudocódigo:

Elija k (el tamaño del torneo) individuos de la población al azarElige al mejor individuo del torneo con probabilidad pElija el segundo mejor individuo con probabilidad p*(1-p)Elija el tercer mejor individuo con probabilidad p*((1-p)^2)etcétera

La selección determinista de torneos selecciona al mejor individuo (cuando p = 1) en cualquier torneo. Una selección de torneo unidireccional ( k = 1) es equivalente a una selección aleatoria. Hay dos variantes de la selección: con y sin reemplazo. La variante sin reemplazo garantiza que al seleccionar N individuos de una población de N elementos, cada individuo participe en exactamente k torneos. Se propone un algoritmo en. [2] Nótese que dependiendo del número de elementos seleccionados, la selección sin reemplazo no garantiza que ningún individuo sea seleccionado más de una vez. Solo garantiza que cada individuo tenga la misma probabilidad de participar en el mismo número de torneos.

En comparación con el método de selección proporcional a la aptitud (estocástica) , la selección de torneo a menudo se implementa en la práctica debido a su falta de ruido estocástico. [3]

La selección por torneos tiene varias ventajas sobre los métodos de selección alternativos para algoritmos genéticos (por ejemplo, la selección proporcional a la aptitud y la selección basada en recompensas ): es eficiente para codificar, funciona en arquitecturas paralelas y permite que la presión de selección se ajuste fácilmente. [1] También se ha demostrado que la selección por torneos es independiente del escalamiento de la función de aptitud del algoritmo genético (o " función objetivo ") en algunos sistemas de clasificación. [4] [5]

Referencias

  1. ^ ab Miller, Brad; Goldberg, David (1995). "Algoritmos genéticos, selección de torneos y los efectos del ruido" (PDF) . Sistemas complejos . 9 : 193–212. S2CID  6491320. Archivado desde el original (PDF) el 2019-08-31.
  2. ^ Goldberg, David E.; Korb, Bradley; Deb, Kalyanmoy (1989). "Algoritmos genéticos desordenados: motivación, análisis y primeros resultados" (PDF) . Sistemas complejos . 3 (5): 493–530.
  3. ^ Blickle, Tobias; Thiele, Lothar (diciembre de 1996). "Una comparación de los esquemas de selección utilizados en algoritmos evolutivos". Computación evolutiva . 4 (4): 361–394. CiteSeerX 10.1.1.15.9584 . doi :10.1162/evco.1996.4.4.361. S2CID  42718510. 
  4. ^ Cantú-Paz, Erick, ed. (2003). Computación genética y evolutiva -- GECCO 2003 : Conferencia sobre computación genética y evolutiva Chicago, IL, EE. UU., 12-16 de julio de 2003 Actas, Parte II . Berlín, Heidelberg: Springer-Verlag Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-540-45110-5.
  5. ^ Goldberg, David; Deb, Kalyanmoy (1991). "Un análisis comparativo de los esquemas de selección utilizados en algoritmos genéticos" (PDF) . Fundamentos de algoritmos genéticos . 1 : 69–93. doi :10.1016/b978-0-08-050684-5.50008-2. ISBN . 9780080506845. S2CID  938257. Archivado desde el original (PDF) el 17 de julio de 2018.