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Dipl. biol. Semjon Krolzik: Genetische Algorithmen


1.2 Genetische Algorithmen - Wofür?

Genetische Algorithmen eignen sie sich vor allem für alle Optimierungsaufgaben. Man gibt eine einfache Lösung ("schlechte" Lösung) vor und durch Einsatz des Genetischen Algorithmus wird diese in eine komplexere ("bessere" Lösung) entwickelt. Dabei darf der Lösungsraum nicht in gelöst und ungelöst abgegrenzt werden, sondern es existieren nur schlechtere und bessere Lösungen. Soll ein Genetischer Algorithmus eine Zahl raten, z.B. die Zahl 100, so ist 99 nicht falsch, sondern "schon ziemlich gut", während 3 "sehr schlecht" ist, aber eben auch nicht falsch.
Dies ist auch ein zentraler Punkt im Genetischen Algorithmen: Die Bewertung der Lösungen.
Aber es lassen sich nicht nur Optimierungen durchführen. Im Prinzip läßt sich jedes Problem mit Genetischen Algorithmen lösen, deren Lösung sich durch gewisse Regeln ableiten läßt. Ohne das die Regeln im Detail bekannt sind, denn die Festlegung der Regeln findet im Genetischen Algorithmus statt.
Wäre beispielsweise das Problem: Wie muß ich laufen um von A nach B zu kommen?, so gibt es als Regeln die Anweisungen "geradeaus", "links" und "rechts". Die Abfolge ist aber unbekannt und wird erst während der Ausführung des Genetischen Algorithmus festgelegt.

Probleme die sich häufig nicht ausreichend mit herkömmlichen Algorithmen (z. B. Threshold-Accepting, Sintflutalgorithmus) lösen lassen, sind Probleme deren Lösung von mehreren Parametern abhängig ist (nichtlineare Probleme).
Kurz nach Veröffentlichung des Genetischen Algorithmus kam David Goldberg ein Ingenieur zu Holland. Er schrieb eine Arbeit über die automatisierte Pipelinesteuerung für Erdgas mittels Genetischer Algorithmen. Bis dahin war das nicht möglich, da das Problem zu komplex war, es war von zu vielen Parametern abhängig.

Heutzutage finden Genetische Algorithmen breite Anwendung. Vor allem im Optimierungsbereich. Unter anderem optimiert auch Microsoft seinen Code für Windows mittels Genetischer Algorithmen.

 

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Stand der letzten Aktualisierung: 8. Januar 2000
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