为什么在切换位后 NaN 加倍？

Question

我正在编写一种遗传算法，用于查找给定 X、Y 点的系数。本页描述了操作原理 - https://towardsdatascience.com/introduction-to-genetic-algorithms-including-example-code-e396e98d8bf3

我有问题，因为有时在突变或交叉后我的双精度值是 NaN。

我试过使用 byte[] 和 BitArray 执行此操作，但在这两种方法中我得到了相同的结果。

转换双精度<-> BitArray:

public void ConvertByteArrayToCoefficients(BitArray array)
{
    Coefficients.Clear(); //Coefficients are stored in List<double>

    for (int i = 0; i < _degree + 1; i++)
    {
        var arr = array.ToByteArray();
        double value = BitConverter.ToDouble(array.ToByteArray(), i * sizeof(double));

        Coefficients.Add(value);
    }
}

public BitArray GetAllCoefficientsInBytes()
{
    BitArray bytes = new BitArray(0);

    for (int i = 0; i < Coefficients.Count; i++) //append is extension method
        bytes = bytes.Append(new BitArray(BitConverter.GetBytes(Coefficients[i])));

    return bytes;
}

突变：

public void Mutate(int percentageChance)
{
    BitArray bytes = GetAllCoefficientsInBytes();

    for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
    {
        if (_randomProvider.Next(0, 100) < percentageChance)
        {
            if (bytes.Get(i))
                bytes[i] = false;
            else
                bytes[i] = true;
         }
    }

    ConvertByteArrayToCoefficients(bytes);
}

交叉 - 为每两个多项式调用的方法：

private void CrossoverSingle(Polynomial poly1, Polynomial poly2)
{
    int cutPosition = _randomProvider.Next(1, (_degreeOfPolynomial + 1) * sizeof(double) * 8);

    BitArray bytesOne = poly1.GetAllCoefficientsInBytes();
    BitArray bytesTwo = poly2.GetAllCoefficientsInBytes();

    for (int i = bytesOne.Length-1; i >= cutPosition; i--)
    {
        bool bitOne = bytesOne[i];
        bool bitTwo = bytesTwo[i];

        if (bitOne != bitTwo)
        {
            bytesOne[i] = bitTwo;
            bytesTwo[i] = bitOne;
        }
    }

    _crossoveredChildren.Add(new Polynomial(_randomProvider, _degreeOfPolynomial, bytesOne));
    _crossoveredChildren.Add(new Polynomial(_randomProvider, _degreeOfPolynomial, bytesTwo));
}

所有代码都在 github: https://github.com/Makulak/CoefficientsFinder 也许您知道为什么会这样？

Answer 1

这是因为您使用随机字节生成 IEEE-754 数字。你不应该这样做，因为 IEEE-754 定义了这些数字的结构，使用随机字节输入不会给你随机数，因为有些位代表 is Not-a-Number 字段之类的东西，而 NaN 值是 "viral"并使其他计算无效。

要生成随机 Double 数字，您应该使用 System.Random.NextDouble()。

为什么在切换位后 NaN 加倍？

Why double is NaN after toggling bits?

c#

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