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G

Geburtenüberschuß 

Überschuß der Geburten gegenüber der Größe der Elternpopulation, notwendige Voraussetzung für das Funktionieren gewisser Selektionsoperatoren (Kommaselektion)

Gen 

Untereinheit des Chromosoms (Genoms), die i.d.R. einen (Objekt-) Parameter bzw. Block (im GP) darstellt oder dafür codiert

Generation 

(natürliche) Zeiteinheit im EA, eine Iteration des EA, vollständiger Zyklus, der die Bildung und Evaluierung (Fitnessbestimmung) eines oder mehrerer neuer Individuen umfaßt

Generationslücke 

Konzept zur Beschreibung überlappender Generationen (stationärer EA), G. ist definiert als das Verhältnis der Anzahl der Nachkommen zur Größe der Elternpopulation

Genetische Programmierung (GP) 

Variante der EA, die mit Genomen variabler Länge arbeitet und zum Evolvieren symbolischer Informationen dient. Hauptanwendungsfelder sind das Evolvieren von Computercode, symbolische Regression, automatischer Schaltungsentwurf. Eine häufige Form der Repräsentation ist die baumförmige Anordnung der Gene als Programm.

Genetischer Algorithmus (GA) 

(auch kanonischer GA, oder einfacher GA) Variante der EA, der i.d.R. in Analogie zum biologischen DNA-Alphabet auf Zeichenketten, insbesondere Bitketten konstanter Länge, operiert (siehe aber $\rightarrow$ reellwertiger GA). Die Zeichenkette stellt den $\rightarrow$ Genotyp des $\rightarrow$ Individuums dar. Der Phänotyp des Individuums wird durch eine Abbildung auf die $\rightarrow$ Objektparameter (Genotyp-Phänotyp-Abbildung) realisiert. Die Fitness des Individuums ist i.d.R. eine Funktion der zu optimierenden Zielfunktion, die von den Objektparametern abhängt. Der GA ist i.d.R. charakterisiert durch fitness-proportionale Selektion bzw. Turnierselektion, Haupt-Variationsoperator ist Crossover; Mutation (Bitmutation) ist Hintergrundoperator oder fehlt vollständig.

genetische Drift 

Zufallsprozeß, der auch ohne Selektionsdruck zum Diversitätsverlust und zur Gen-Konvergenz in endlichen Populationen führt. Die Zeit bis zur Gen-Fixierung ist proportional zur effektiven (d.h., reproduzierenden) Populationsgröße.

 

genetische Operatoren 

Variationsoperatoren

Gen-Konvergenz 

Diversitätsverlust während der Evolution; von der Gen-Konvergenz kann nicht mit Notwendigkeit auf Konvergenz gegen lokale oder globale Optima geschlossen werden (Problem der vorzeitigen Konvergenz, engl. premature convergence)

Genom 

Satz der Gene eines Individuums

Genotyp 

bei EA mit Genotyp-Phänotyp Abbildung, die Repräsentation, auf der die Rekombinations- und Mutationsoperatoren arbeiten (Phänotyp)

genotypische Varianz 

Diversität

Genpool 

Gesamtheit der Gene in einer Population

 

Genreparatur 

Ansatz zur Erklärung des möglichen Performancegewinns durch Rekombination. Danach besteht die Aufgabe der Rekombination in der Extraktion von Gemeinsamkeiten in der genetischen Information der selektierten Individuen, da diese mit gewisser Wahrscheinlichkeit für den Fitnessgewinn verantwortlich sind. Ein idealer Rekombinationsoperator sollte zudem die Anteile im Genom, die für Fitnessverlust verantwortlich sind, reduzieren. Die Standard-ES-Rekombinationsoperatoren in reellwertigen Suchräumen realisieren dies durch statistisches Herausmitteln von Verlustkomponenten (Genreparatur).

geschachtelter EA 

Meta-EA

globales Populationsmodell 

auch panmiktische Population, es findet keine Unterteilung der Population statt, zum Selektionspool gehören alle Individuen der Population. Die Population wird als ,,unstrukturierte Menge`` betrachtet. Individuen aus beliebigen Bereichen der Population können gemeinsam Nachkommen bilden. Das globale P. entspricht dem klassischen EA.

Gütegebirge 

Fitnesslandschaft


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Hans-Georg Beyer
2001-06-13