Verhalten von adaptiver Mutation

Abbildung 5.12: Verhalten von adaptiver Mutation, Energiewerte;
Adaptive Mutation - Aus:An (576:288);
Aufteilung im Teil ohne adaptive Mutation: Populationsgröße - 500:1000:2000:5000 (144); Ersetzungsgröße 0,5:0,9 (72); Grundmutationsrate - 0,001:0,01 (36);
Aufteilung im Teil mit adaptiver Mutation (Grundmutationsrate durchgehend 0,001): Populationsgröße - 500:1000:2000:5000 (72); Ersetzungsgröße 0,5:0,9 (36);

[width=]graphics/pop_ss_adapmut01_score.eps

Abbildung: Verhalten von adaptiver Mutation, benötigte Anzahl an Evaluationen. Aufteilung wie in Abb. 5.12.

[width=]graphics/pop_ss_adapmut01_nevals.eps

Die Abbildungen 5.12 und 5.13 geben eine gute Zusammenfassung der in Basisuntersuchung 2 gewonnenen Ergebnisse. Die ersten 576 Parameterkombinationen auf der linken Seite sind schon aus Abschnitt 5.6 (Mutation) bekannt und sind ohne adaptiver Mutation berechnet. Die 288 Kombinationen der rechten Seite stellen eine Untermenge der linken Parameterkombinationen dar - die Mutationsrate hat nur 0,001 anstatt 0,001 und 0,01 - beinhalten als eingeschaltete Option die adaptive Mutation. Deutlich zu erkennen ist die markante Verschlechterung der durchschnittlichen Ergebnisse bei gleichzeitiger Abnahme der Anzahl an Evaluationen, wenn adaptive Mutation eingeschaltet ist.

Eine genauere Untersuchung der Läufe liefert den Grund für dieses Verhalten: die eingesetzte Funktion zur Anpassung der Mutation erzeugt zu starke Erhöhungen der Mutationsrate. Diese lassen die Suche, wie schon in Abschnitt 5.6 beschrieben, in die Zufallssuche abgleiten und die Effizienz des GA abnehmen. Diese Erkenntnis und die in Abschnitt 5.6 gewonnenen Ergebnisse über den Einfluss von Mutation vor allem bei kleineren Populationen, geben Grund zur Annahme, dass bei einer sanfteren Anpassung der Mutationsrate - unter Umständen auch mit Deckelung des Maximalwertes - eine adaptive Mutation Vorteile bringen wird.