Um Algoritmo Genético Híbrido para o Problema da Mochila

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OCOMO UM PROBLEMA

RELATIVAMENTE

COMPLEXOPODE SER SOLUCIONADO

POR UM ALGORITMO DE

FÁCIL USOE BAIXO CUSTO

COMPUTACIONAL

DA

PROBL

MOCHI

EMA

LA

DO QUE SE

TRATA ESSA

APRESENTAÇÃO?

1

2

3

O Problema da Mochila, de Richard Karp

O Algoritmo Genético, desenvolvido por John Henry Holland

O desenvolvimento de um Algoritmo Genético Híbrido para o Problema da Mochila

PROBLEMA

DA

MOCHILA

Ocupar a mochila com o MAIOR VALOR POSSÍVEL,

não ultrapassando o seu PESO MÁXIMO.

TEMPO (s)

NÚMERO

DE ITENS

ENTÃO, QUAL A SOLUÇÃO

ALGORITMO

GENÉTICO

EVOLUÇ

EVOLUÇ

EVOLUÇ

EVOLUÇ

EVOLUÇ

EVOLUÇ

EVOLUÇ

EVOLUÇ

APTIDÃO

APTIDÃO

Indivíduos MAIS FORTES têm mais chances

de sobreviver e de GERAR DESCENDENTES

SELEÇÃO

SELEÇÃO

SELEÇÃO

SELEÇÃO

SELEÇÃO

SELEÇÃO

CRUZAMENTO

CRUZAMENTO

CRUZAMENTO

+

CRUZAMENTO

+

CRUZAMENTO

+ =

CRUZAMENTO

+ =

MUTAÇÃO

MUTAÇÃO

MUTAÇÃO

MUTAÇÃO

REPOSIÇÃO

REPOSIÇÃO

REPOSIÇÃO

REPOSIÇÃO

PSEUDO-CÓDIGO DE UM AG PADRÃO

PSEUDO-CÓDIGO DE UM AG PADRÃO

1 – GERAR UMA POPULAÇÃO DE SOLUÇÕES.

PSEUDO-CÓDIGO DE UM AG PADRÃO

2 – AVALIAR AS SOLUÇÕES GERADAS.

1 – GERAR UMA POPULAÇÃO DE SOLUÇÕES.

PSEUDO-CÓDIGO DE UM AG PADRÃO

2 – AVALIAR AS SOLUÇÕES GERADAS.

1 – GERAR UMA POPULAÇÃO DE SOLUÇÕES.

ENQUANTO UM CRITÉRIO DE PARADA NÃO FOR SATISFEITO, FAÇA

PSEUDO-CÓDIGO DE UM AG PADRÃO

2 – AVALIAR AS SOLUÇÕES GERADAS.

1 – GERAR UMA POPULAÇÃO DE SOLUÇÕES.

ENQUANTO UM CRITÉRIO DE PARADA NÃO FOR SATISFEITO, FAÇA

3 – SELECIONAR UM CONJUNTO K DE PAIS.

PSEUDO-CÓDIGO DE UM AG PADRÃO

2 – AVALIAR AS SOLUÇÕES GERADAS.

1 – GERAR UMA POPULAÇÃO DE SOLUÇÕES.

ENQUANTO UM CRITÉRIO DE PARADA NÃO FOR SATISFEITO, FAÇA

3 – SELECIONAR UM CONJUNTO K DE PAIS.

4 – REALIZAR O CRUZAMENTO DOS PAIS, DADA UMA PROBABILIDADE

PSEUDO-CÓDIGO DE UM AG PADRÃO

2 – AVALIAR AS SOLUÇÕES GERADAS.

1 – GERAR UMA POPULAÇÃO DE SOLUÇÕES.

ENQUANTO UM CRITÉRIO DE PARADA NÃO FOR SATISFEITO, FAÇA

3 – SELECIONAR UM CONJUNTO K DE PAIS.

4 – REALIZAR O CRUZAMENTO DOS PAIS, DADA UMA PROBABILIDADE

5 – REALIZAR A MUTAÇÃO DAS W SOLUÇÕES GERADAS,

COM UMA DADA PROBABILIDADE

PSEUDO-CÓDIGO DE UM AG PADRÃO

2 – AVALIAR AS SOLUÇÕES GERADAS.

1 – GERAR UMA POPULAÇÃO DE SOLUÇÕES.

ENQUANTO UM CRITÉRIO DE PARADA NÃO FOR SATISFEITO, FAÇA

3 – SELECIONAR UM CONJUNTO K DE PAIS.

4 – REALIZAR O CRUZAMENTO DOS PAIS, DADA UMA PROBABILIDADE

5 – REALIZAR A MUTAÇÃO DAS W SOLUÇÕES GERADAS,

COM UMA DADA PROBABILIDADE

6 – AVALIAR A APTIDÃO DAS SOLUÇÕES GERADAS

PSEUDO-CÓDIGO DE UM AG PADRÃO

2 – AVALIAR AS SOLUÇÕES GERADAS.

1 – GERAR UMA POPULAÇÃO DE SOLUÇÕES.

ENQUANTO UM CRITÉRIO DE PARADA NÃO FOR SATISFEITO, FAÇA

3 – SELECIONAR UM CONJUNTO K DE PAIS.

4 – REALIZAR O CRUZAMENTO DOS PAIS, DADA UMA PROBABILIDADE

5 – REALIZAR A MUTAÇÃO DAS W SOLUÇÕES GERADAS,

COM UMA DADA PROBABILIDADE

6 – AVALIAR A APTIDÃO DAS SOLUÇÕES GERADAS

7 – ATUALIZAR A POPULAÇÃO

PSEUDO-CÓDIGO DE UM AG PADRÃO

2 – AVALIAR AS SOLUÇÕES GERADAS.

1 – GERAR UMA POPULAÇÃO DE SOLUÇÕES.

ENQUANTO UM CRITÉRIO DE PARADA NÃO FOR SATISFEITO, FAÇA

3 – SELECIONAR UM CONJUNTO K DE PAIS.

4 – REALIZAR O CRUZAMENTO DOS PAIS, DADA UMA PROBABILIDADE

5 – REALIZAR A MUTAÇÃO DAS W SOLUÇÕES GERADAS,

COM UMA DADA PROBABILIDADE

6 – AVALIAR A APTIDÃO DAS SOLUÇÕES GERADAS

7 – ATUALIZAR A POPULAÇÃO

FIM DO ENQUANTO

PSEUDO-CÓDIGO DE UM AG PADRÃO

IMPRIMIR A MELHOR SOLUÇÃO OBTIDA

2 – AVALIAR AS SOLUÇÕES GERADAS.

1 – GERAR UMA POPULAÇÃO DE SOLUÇÕES.

ENQUANTO UM CRITÉRIO DE PARADA NÃO FOR SATISFEITO, FAÇA

3 – SELECIONAR UM CONJUNTO K DE PAIS.

4 – REALIZAR O CRUZAMENTO DOS PAIS, DADA UMA PROBABILIDADE

5 – REALIZAR A MUTAÇÃO DAS W SOLUÇÕES GERADAS,

COM UMA DADA PROBABILIDADE

6 – AVALIAR A APTIDÃO DAS SOLUÇÕES GERADAS

7 – ATUALIZAR A POPULAÇÃO

FIM DO ENQUANTO

DADOS

TAMANHO DA POPULAÇÃO:

TAMANHO DA POPULAÇÃO:

100

TAMANHO DA POPULAÇÃO:

PROBABILIDADE DE MUTAÇÃO:

100

TAMANHO DA POPULAÇÃO:

PROBABILIDADE DE MUTAÇÃO:

100

0,05

TAMANHO DA POPULAÇÃO:

PROBABILIDADE DE MUTAÇÃO:

NÚMERO DE GERAÇÕES:

100

0,05

TAMANHO DA POPULAÇÃO:

PROBABILIDADE DE MUTAÇÃO:

NÚMERO DE GERAÇÕES:

100

0,05

20n

TAMANHO DA POPULAÇÃO:

PROBABILIDADE DE MUTAÇÃO:

NÚMERO DE GERAÇÕES:

INSTÂNCIAS PARA CADA CAPACIDADE:

100

0,05

20n

TAMANHO DA POPULAÇÃO:

PROBABILIDADE DE MUTAÇÃO:

NÚMERO DE GERAÇÕES:

INSTÂNCIAS PARA CADA CAPACIDADE:

100

0,05

20n

5, ALEATÓRIAS

TAMANHO DA POPULAÇÃO:

PROBABILIDADE DE MUTAÇÃO:

NÚMERO DE GERAÇÕES:

ITENS A SEREM AVALIADOS:

INSTÂNCIAS PARA CADA CAPACIDADE:

100

0,05

20n

5, ALEATÓRIAS

TAMANHO DA POPULAÇÃO:

PROBABILIDADE DE MUTAÇÃO:

NÚMERO DE GERAÇÕES:

ITENS A SEREM AVALIADOS:

INSTÂNCIAS PARA CADA CAPACIDADE:

100

0,05

20n

5, ALEATÓRIAS

50, 100, 200 E 500 ITENS

RESULTADOS

GAP MELHOR SOLUÇÃO

50 ITENS:

GAP MELHOR SOLUÇÃO

0 %

50 ITENS:

100 ITENS:

GAP MELHOR SOLUÇÃO

0 %

0,8 %

50 ITENS:

100 ITENS:

200 ITENS:

GAP MELHOR SOLUÇÃO

0 %

0,8 %

1,2 %

50 ITENS:

100 ITENS:

200 ITENS:

500 ITENS:

GAP MELHOR SOLUÇÃO

0 %

0,8 %

1,2 %

2,8 %

50 ITENS:

100 ITENS:

200 ITENS:

500 ITENS:

MÉDIA GERAL:

GAP MELHOR SOLUÇÃO

0 %

0,8 %

1,2 %

2,8 %

1,2 %

CONCLUSÕES

COMPETITIVO

COMPETITIVO

DIVERSAS APLICAÇÕES

COMPETITIVO

DIVERSAS APLICAÇÕES

FÁCIL USO

COMPETITIVO

DIVERSAS APLICAÇÕES

FÁCIL USO

BAIXO CUSTO COMPUTACIONAL

COMPETITIVO

DIVERSAS APLICAÇÕES

FÁCIL USO

BAIXO CUSTO COMPUTACIONAL

GRANDE ADAPTABILIDADE