記事「血液型遺伝最適化(BIO)」についてのディスカッション

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人間の血液型の遺伝システムに着想を得た、新しい集団最適化アルゴリズム「血液型遺伝最適化(BIO)」を紹介します。このアルゴリズムでは、各解がそれぞれ固有の「血液型」を持ち、その血液型が進化の方法を決定します。自然界において子の血液型が特定の遺伝ルールに従って受け継がれるように、BIOでは新しい解が継承と突然変異の仕組みを通じて特性を獲得します。

私たちはそれぞれ、親から受け継いだ固有の組み合わせを持っています。血液型が輸血時の適合性を決定するように、最適化においても、パラメータがどのように継承され、どのように突然変異するかを決定できるのではないかと考えました。このアイデアが気に入り、研究の時間が取れたときに改めて取り組むことにしました。そして実験を重ねた結果、血液型遺伝最適化(BIO)アルゴリズムが誕生しました。これは、血液型の遺伝という自然法則を、解の進化を制御するための比喩として用いた手法です。このアルゴリズムでは、4つの血液型が、パラメータ変異に対する4つの異なる戦略へと進化し、遺伝の法則が子孫がどのように親の特性を獲得し、修正するかを決定します。

自然界と同様に、子の血液型は親の血液型の単純な平均ではなく、遺伝法則に従って決まります。BIOにおいても、新しい解のパラメータは、継承と突然変異の仕組みを通じて形成されます。それぞれの血液型は、解空間を探索するための独自のアプローチをもたらします。これには、見つかった最良の値を保守的に維持するものから、新たな有望領域や探索方向を切り開く大胆な突然変異までが含まれます。

本記事では、生物学的な着想とアルゴリズムとしての厳密さを融合させたBIOアルゴリズムの原理を紹介し、すでにおなじみの関数を用いたテスト結果を示します。それでは、始めていきましょう。


作者: Andrey Dik

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