我正在尝试根据从《
AI游戏程序员的技术》一书中选取的技术编写一种遗传html" target="_blank">算法,该技术对种群的基因使用二进制编码和适应性比例选择(也称为轮盘选择)。在程序内以二维数组随机生成。
最近,我遇到了一段伪代码并尝试实现它,但是遇到了一些我需要做的事情方面的问题。我检查了许多书籍和一些开源代码,但仍在努力取得进展。我了解我必须获得总体适应度的总和,在总和与零之间选择一个随机数,然后如果该数字大于父母数,则将其覆盖,但是我正在努力实现这些想法。
由于我的Java生锈,对实现这些想法的任何帮助将不胜感激。
以下是GA的完整概述。我确保要非常详细,以便可以轻松地将其编码为C / Java / Python /。
/* 1. Init population */
POP_SIZE = number of individuals in the population
pop = newPop = []
for i=1 to POP_SIZE {
pop.add( getRandomIndividual() )
}
/* 2. evaluate current population */
totalFitness = 0
for i=1 to POP_SIZE {
fitness = pop[i].evaluate()
totalFitness += fitness
}
while not end_condition (best fitness, #iterations, no improvement...)
{
// build new population
// optional: Elitism: copy best K from current pop to newPop
while newPop.size()<POP_SIZE
{
/* 3. roulette wheel selection */
// select 1st individual
rnd = getRandomDouble([0,1]) * totalFitness
for(idx=0; idx<POP_SIZE && rnd>0; idx++) {
rnd -= pop[idx].fitness
}
indiv1 = pop[idx-1]
// select 2nd individual
rnd = getRandomDouble([0,1]) * totalFitness
for(idx=0; idx<POP_SIZE && rnd>0; idx++) {
rnd -= pop[idx].fitness
}
indiv2 = pop[idx-1]
/* 4. crossover */
indiv1, indiv2 = crossover(indiv1, indiv2)
/* 5. mutation */
indiv1.mutate()
indiv2.mutate()
// add to new population
newPop.add(indiv1)
newPop.add(indiv2)
}
pop = newPop
newPop = []
/* re-evaluate current population */
totalFitness = 0
for i=1 to POP_SIZE {
fitness = pop[i].evaluate()
totalFitness += fitness
}
}
// return best genome
bestIndividual = pop.bestIndiv() // max/min fitness indiv
请注意,当前您缺少适应功能(取决于域)。交叉将是一个简单的单点交叉(因为您使用的是二进制表示形式)。变异可以是随机的简单翻转。
编辑 :考虑到您当前的代码结构和符号,我已经在Java中实现了上述伪代码(请记住,我比Java更喜欢ac / c
++的人)。请注意,这绝不是最有效或最完整的实现,我承认我写得很快。
个人.java
import java.util.Random;
public class Individual
{
public static final int SIZE = 500;
private int[] genes = new int[SIZE];
private int fitnessValue;
public Individual() {}
public int getFitnessValue() {
return fitnessValue;
}
public void setFitnessValue(int fitnessValue) {
this.fitnessValue = fitnessValue;
}
public int getGene(int index) {
return genes[index];
}
public void setGene(int index, int gene) {
this.genes[index] = gene;
}
public void randGenes() {
Random rand = new Random();
for(int i=0; i<SIZE; ++i) {
this.setGene(i, rand.nextInt(2));
}
}
public void mutate() {
Random rand = new Random();
int index = rand.nextInt(SIZE);
this.setGene(index, 1-this.getGene(index)); // flip
}
public int evaluate() {
int fitness = 0;
for(int i=0; i<SIZE; ++i) {
fitness += this.getGene(i);
}
this.setFitnessValue(fitness);
return fitness;
}
}
人口.java
import java.util.Random;
public class Population
{
final static int ELITISM_K = 5;
final static int POP_SIZE = 200 + ELITISM_K; // population size
final static int MAX_ITER = 2000; // max number of iterations
final static double MUTATION_RATE = 0.05; // probability of mutation
final static double CROSSOVER_RATE = 0.7; // probability of crossover
private static Random m_rand = new Random(); // random-number generator
private Individual[] m_population;
private double totalFitness;
public Population() {
m_population = new Individual[POP_SIZE];
// init population
for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) {
m_population[i] = new Individual();
m_population[i].randGenes();
}
// evaluate current population
this.evaluate();
}
public void setPopulation(Individual[] newPop) {
// this.m_population = newPop;
System.arraycopy(newPop, 0, this.m_population, 0, POP_SIZE);
}
public Individual[] getPopulation() {
return this.m_population;
}
public double evaluate() {
this.totalFitness = 0.0;
for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) {
this.totalFitness += m_population[i].evaluate();
}
return this.totalFitness;
}
public Individual rouletteWheelSelection() {
double randNum = m_rand.nextDouble() * this.totalFitness;
int idx;
for (idx=0; idx<POP_SIZE && randNum>0; ++idx) {
randNum -= m_population[idx].getFitnessValue();
}
return m_population[idx-1];
}
public Individual findBestIndividual() {
int idxMax = 0, idxMin = 0;
double currentMax = 0.0;
double currentMin = 1.0;
double currentVal;
for (int idx=0; idx<POP_SIZE; ++idx) {
currentVal = m_population[idx].getFitnessValue();
if (currentMax < currentMin) {
currentMax = currentMin = currentVal;
idxMax = idxMin = idx;
}
if (currentVal > currentMax) {
currentMax = currentVal;
idxMax = idx;
}
if (currentVal < currentMin) {
currentMin = currentVal;
idxMin = idx;
}
}
//return m_population[idxMin]; // minimization
return m_population[idxMax]; // maximization
}
public static Individual[] crossover(Individual indiv1,Individual indiv2) {
Individual[] newIndiv = new Individual[2];
newIndiv[0] = new Individual();
newIndiv[1] = new Individual();
int randPoint = m_rand.nextInt(Individual.SIZE);
int i;
for (i=0; i<randPoint; ++i) {
newIndiv[0].setGene(i, indiv1.getGene(i));
newIndiv[1].setGene(i, indiv2.getGene(i));
}
for (; i<Individual.SIZE; ++i) {
newIndiv[0].setGene(i, indiv2.getGene(i));
newIndiv[1].setGene(i, indiv1.getGene(i));
}
return newIndiv;
}
public static void main(String[] args) {
Population pop = new Population();
Individual[] newPop = new Individual[POP_SIZE];
Individual[] indiv = new Individual[2];
// current population
System.out.print("Total Fitness = " + pop.totalFitness);
System.out.println(" ; Best Fitness = " +
pop.findBestIndividual().getFitnessValue());
// main loop
int count;
for (int iter = 0; iter < MAX_ITER; iter++) {
count = 0;
// Elitism
for (int i=0; i<ELITISM_K; ++i) {
newPop[count] = pop.findBestIndividual();
count++;
}
// build new Population
while (count < POP_SIZE) {
// Selection
indiv[0] = pop.rouletteWheelSelection();
indiv[1] = pop.rouletteWheelSelection();
// Crossover
if ( m_rand.nextDouble() < CROSSOVER_RATE ) {
indiv = crossover(indiv[0], indiv[1]);
}
// Mutation
if ( m_rand.nextDouble() < MUTATION_RATE ) {
indiv[0].mutate();
}
if ( m_rand.nextDouble() < MUTATION_RATE ) {
indiv[1].mutate();
}
// add to new population
newPop[count] = indiv[0];
newPop[count+1] = indiv[1];
count += 2;
}
pop.setPopulation(newPop);
// reevaluate current population
pop.evaluate();
System.out.print("Total Fitness = " + pop.totalFitness);
System.out.println(" ; Best Fitness = " +
pop.findBestIndividual().getFitnessValue());
}
// best indiv
Individual bestIndiv = pop.findBestIndividual();
}
}
问题内容: 有人可以指出我正确的方向,以便在Java中写入Excel文件吗?我不了解我在网上找到的链接。您能给我发送链接还是我可以遵循的任何方式? 谢谢J 问题答案: 并不是平庸,但是Apache POI可以做到。您可以在此处找到一些代码示例: http //poi.apache.org/spreadsheet/examples.html
问题内容: Sun 用什么语言写? 问题答案: Sun实际上有多个JVM。所述热点JVM在C ++主要被写,因为热点在很大程度上基于所述Animorphic Smalltalk的VM被用C ++编写 。 比HotSpot更有趣的是IMHO Maxine Research VM ,它几乎完全用Java编写。
问题内容: 一切在命令行上都可以正常运行,但是当我将所需的内容转换为Java时,接收过程在stdin上什么都收不到。 这是我所拥有的: 脚本“ count-the-bytes”很简单: 输出表明该函数挂在’wc -c’行-永远不会到达’counted stdin bytes’行。 这是怎么回事?使用Jsch会有所帮助吗? 问题答案: 您可能希望在wc -c返回之前尝试关闭输出流。
问题内容: 我简要阅读了有关Maxine的信息,这是一个用Java编写的开源JVM实现。这对我来说听起来很圆。如果java要求运行虚拟机,那么如何用Java编写虚拟机本身(VM代码是否需要运行VM的虚拟机,依此类推?)。 编辑 :好的,所以我看到我忽略了Java不必在VM中运行的事实。那如何解释如何用LISP编写LISP编译器呢?还是这完全是一个新问题? 问题答案: 最初,您认为Java需要虚拟机
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