Algorithmes génétiques - Mutation

Introduction à la mutation

En termes simples, la mutation peut être définie comme une petite modification aléatoire du chromosome, pour obtenir une nouvelle solution. Il est utilisé pour maintenir et introduire la diversité dans la population génétique et est généralement appliqué avec une faible probabilité -pm. Si la probabilité est très élevée, l'AG se réduit à une recherche aléatoire.

La mutation est la partie de l'AG qui est liée à «l'exploration» de l'espace de recherche. Il a été observé que la mutation est essentielle à la convergence de l'AG alors que le croisement ne l'est pas.

Opérateurs de mutation

Dans cette section, nous décrivons certains des opérateurs de mutation les plus couramment utilisés. Comme les opérateurs de croisement, cette liste n'est pas exhaustive et le concepteur GA pourrait trouver une combinaison de ces approches ou un opérateur de mutation spécifique au problème plus utile.

Mutation de retournement de bits

Dans cette mutation de retournement de bits, nous sélectionnons un ou plusieurs bits aléatoires et les retournons. Ceci est utilisé pour les GA codés en binaire.

Réinitialisation aléatoire

La réinitialisation aléatoire est une extension du retournement de bits pour la représentation entière. En cela, une valeur aléatoire de l'ensemble des valeurs autorisées est attribuée à un gène choisi au hasard.

Changement de mutation

Dans swap mutation, nous sélectionnons deux positions sur le chromosome au hasard et échangeons les valeurs. Ceci est courant dans les codages basés sur la permutation.

Mutation de brouillage

La mutation de brouillage est également populaire avec les représentations de permutation. En cela, à partir du chromosome entier, un sous-ensemble de gènes est choisi et leurs valeurs sont brouillées ou mélangées au hasard.

Mutation d'inversion

Dans la mutation d'inversion, nous sélectionnons un sous-ensemble de gènes comme dans la mutation brouillée, mais au lieu de mélanger le sous-ensemble, nous inversons simplement la chaîne entière dans le sous-ensemble.