Evoluční algoritmy

Garant: Doc. RNDr. Josef Hynek, MBA., Ph.D.

Cíl předmětu:

Cílem předmětu je seznámit doktorandy s dynamicky se rozvíjející oblastí softcomputingu, kterou jsou genetické algoritmy a genetické programování. Kromě teoretických poznatků a popisu mechanismů, na jejichž základě jsou tato paradigmata vybudována, bude kladen důraz zejména na možnosti využití těchto algoritmů při řešení obtížných problémů.

Požadavky na studenta :

Zpracování písemného projektu z probírané látky s preferovaným zaměřením na vztah evolučních algoritmů k připravované doktorské disertační práci. Konkrétní téma projektu bude každému studentovi určeno po dohodě s vyučujícím.

Obsah předmětu:

1. Kořeny evolučních algoritmů – od Darwina k dnešku

2. Genetické algoritmy

2.1. Způsoby reprezentace individuí

2.2. Selekční mechanismus

2.3. Genetické operátory

2.4. Reprodukční strategie

2.5. Teoretické základy genetických algoritmů

3. Hybridní genetické algoritmy

4. Aplikace genetických algoritmů

4.1. Kombinatorické optimalizační problémy

4.2. Vícekriteriální optimalizace

4.3. Rozvrhovací problémy

4.4. Dopravní a distribuční problémy

5. Genetické programování a jeho aplikace

Způsob ukončení předmětu:

Zkouška písemná a ústní.

Doporučená literatura:

[1] Banzhaf, W., Nordin, P., Keller, R.E., Francone, F.D.: Genetic Programming. An Introduction. On the Automatic Evolution of Computer Programs and Its Applications. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 1998.

[2] Coley, A.D.: An Introduction to Genetic Algorithms for Scientist and Engineers. World Scientific, Singapore 1999.

[3] Eiben, A.E., Smith, J.E.: Introduction to Evolutionary Computing. Springer-Verlag, Berlin 2003.

[4] Gen, M., Cheng, R.: Genetic Algorithms&Engineering Optimization. John Wiley&Sons, Chichester 2000.

[5] Gottlieb, J.: Evolutionary Algorithms for Constrained Optimization Problems. Shaker Verlag, Aachen, 2000.

[6] Hromkovič, J.: Algorithmics for Hard Problems (2nd Edition). Springer-Verlag, Berlin 2003.

[7] Koza, J. R.: Genetic Programming. On the Programming of Computers by Means of Natural Selection. Cambridge, MA: MIT Press, 1992.

[8] Koza, J. R.: Genetic Programming II. Automatic Discovery of Reusable Programs. Cambridge, MA: MIT Press, 1994.

[9] Kvasnička, V., Pospíchal, J., Tiňo, P.: Evolučné algoritmy. STU Bratislava, 2000.

[10]Lažanský, J.: Evoluční výpočetní techniky. In Mařík V., Štěpánková O., Lažanský J. a kol.: Umělá inteligence 3. Academia, Praha 2001, s. 117-160.

[11]Michalewicz, Z., Fogel, B.D.: How to Solve It: Modern Heuristics. Springer-Verlag, Berlin 2000.