如何在二维数组中进行交叉——遗传算法

Question

我有以下两条染色体，它们表示为二维数组。

// First chromosome
[
  [ 12 45 23 ]
  [ 34 01 89 ]
  [ 33 90 82 ]
]

// Second chromosome
[
  [00 45 89 ]
  [00 00 34 ]
]

对染色体的约束是染色体数组中的每个数组必须保持在一起。例如在第一条染色体中 [ 12 45 23 ] 必须保持在一起。考虑到这一点，我认为与上述染色体结构进行交叉的方法是随机 select 一个水平交叉点。例如：

// First produced off-spring
[
  [ 12 45 23 ] // First chromosome
  [ 00 00 34 ] // Second chromosome
]

// Second produced off-spring
[
  [ 00 45 89 ] // Second chromosome
  [ 34 01 89 ] // First chromosome
  [ 33 90 82 ] // First chromosome
]

这是对二维染色体阵列进行变异的正确方法吗？哪些行必须保持完整？如果是这样，这个方法有具体的名称吗？或者这会属于 One-point 交叉？

Answer 1

does this method have a specific name? Or would this come under One-point crossover?

在关于可变长度遗传算法的各种论文中，它被称为单点交叉。

对于可变长度的染色体，通常以更通用的方式提出一个点交叉：您可以 select 每个染色体的不同交叉点。例如

C1 = [ A1, A2, A3, A4, A5, A6]

C2 = [ B1, B2, B3, B4]

为C1选择交叉点1，为C2选择交叉点3，你得到：

C1 = [ A1 | A2, A3, A4, A5, A6]

C2 = [ B1, B2, B3 | B4]


C1' = [A1 B4]
C2' = [B1, B2, B3, A2, A3, A4, A5, A6]

这允许染色体长度开始增长。根据具体问题，它可能是一个要求或只是腹胀（在这两种情况下，您可能需要在适应度函数中考虑到这一点）。

Is this the correct way to perform mutation on a 2D chromosome array which rows must remain intact?

这是一个简单的方法（非常好）。 Uniform crossover 是另一种简单的方法。

Synapsing Variable-Length Crossover: Meaningful Crossover for Variable-Length Genomes（Benjamin Hutt 和 Kevin Warwick，IEEE Transactions on Evolutionary Computation，第 11 卷，第 1 期，2007 年 2 月）描述了其他有趣（更复杂）的可能性。

最佳交叉非常问题具体。

如何在二维数组中进行交叉——遗传算法

How to perform crossover in a 2-dimensional array - genetic algorithm

algorithm

multidimensional-array

genetic-algorithm

mutation

crossover