Diskussion zum Artikel "Algorithmen zur Optimierung mit Populationen: Binärer genetischer Algorithmus (BGA). Teil I"
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Neuer Artikel Algorithmen zur Optimierung mit Populationen: Binärer genetischer Algorithmus (BGA). Teil I :
In diesem Artikel werden wir verschiedene Methoden untersuchen, die in binären genetischen und anderen Populationsalgorithmen verwendet werden. Wir werden uns die Hauptkomponenten des Algorithmus, wie Selektion, Crossover und Mutation, und ihre Auswirkungen auf die Optimierung ansehen. Darüber hinaus werden wir Methoden der Datendarstellung und ihre Auswirkungen auf die Optimierungsergebnisse untersuchen.
Die Parameter von Optimierungsproblemen werden oft als „Merkmale“ bezeichnet und müssen in einer bestimmten Weise dargestellt werden, damit sie in der Logik des Optimierungsalgorithmus verwendet werden können. In der Genetik werden diese Merkmale in Phänotyp und Genotyp unterteilt. Der Phänotyp ist das Erscheinungsbild des zu optimierenden Parameters, und der Genotyp ist die Art und Weise, wie er im Algorithmus dargestellt wird. In den meisten Optimierungsalgorithmen ist der Phänotyp derselbe wie der Genotyp und wird als reelle Zahl dargestellt. Ein Gen ist ein optimierter Parameter, ein Chromosom wiederum ist ein Satz von Genen, d.h. ein Satz von optimierten Parametern.
Die Darstellung von reellen Daten wird zur Darstellung von Bruchzahlen verwendet. Reelle Zahlen können einen Vor- und Nachkommateil haben, die durch einen Dezimalpunkt getrennt sind. „3,14“ und „0,5“ sind beispielsweise reelle Zahlen.
Bei der binären Datendarstellung hingegen wird ein binäres Zahlensystem verwendet, in dem Zahlen durch zwei Symbole dargestellt werden: „0“ und „1“, wobei jede Stelle ein Bit genannt wird. Die Zahl „5“ kann zum Beispiel in binärer Form als „101“ dargestellt werden.
Der Hauptunterschied zwischen der reellen und der binären Darstellung von Daten ist die Art und Weise, wie die Zahlen kodiert werden. Reelle Zahlen werden in der Regel nach Standards wie IEEE 754 kodiert, der Formate für die Darstellung von Gleitkommazahlen definiert. In der Sprache MQL5 wird der Datentyp „double“ für reelle Zahlen verwendet. Sie kann insgesamt 16 signifikante Stellen in einer Zahl beschreiben. Das bedeutet, dass die Gesamtzahl der Stellen sechzehn nicht überschreiten darf, z. B. haben „9 999 999 999 999 999,0“ und „9 999 999,999 999 99“ und „0,999 999 999 999 999 9“ insgesamt sechzehn „9“-Ziffern vor und nach dem Dezimalpunkt. Warum das so wichtig ist, werde ich später noch erklären.
Reelle Zahlen eignen sich zum Schreiben von Programmen und für das tägliche Leben, während binäre Zahlen in Computersystemen und bei der Durchführung von Operationen auf niedriger Ebene, einschließlich logischer und bitweiser Operationen, verwendet werden.
Autor: Andrey Dik