Nástroj pro identifikaci slabých míst evolučních algoritmů

Bc. Martin Hazda

Master's thesis

A Tool For Identifying Weaknesses In Evolutionary Algorithms

Abstract:

Cílem práce bylo vytvoření nástroje pro identifikaci slabých míst evolučních algoritmů s důrazem na popsání vnitřní dynamiky algoritmu v kontextu jeho výkonnosti. Teoretická část obsahuje uvedení do problematiky evolučních algoritmů a rešerši posledních poznatků z oblasti evolučních algoritmů. Byla sestavena sada testovacích problémů a následně analyzováno chování instancí evolučních algoritmů při jejich řešení pomocí vytvořeného softwarového nástroje. Bylo sledováno vytváření clusterů v populaci, změny její diverzity, konvergenční trajektorie, dynamika pohybu jedinců v prohledávaném prostoru a robustnost algoritmu. Výstupy analýzy upozorňující na odhalené potenciální slabiny jsou uvedeny v závěrečné části práce.

Abstract:

The aim of the thesis was to create a tool for identifying weaknesses in evolutionary algorithms with an emphasis on describing the internal dynamics of the algorithm in the context of its performance. The theoretical part contains an introduction to evolutionary algorithms and the research of the latest knowledge of evolutionary algorithms. A set of test problems were set up and the behavior of instances of evolutionary algorithms was analyzed by the created tool as the solution was being produced. The analysis was focused on creating clusters in the population, changes in its diversity, convergence trajectory, dynamics of individuals' movement in the search space and the robustness of the algorithm. Analysis outputs discuss potential weaknesses and are presented in the final part of the thesis

Keywords

evoluční algoritmus, diverzita populace, clustery, konvergence, prohledávaný prostor, analýza

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Michal Pluháček, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Applied Informatics

Master programme / field:
Informační technologie / Kybernetická bezpečnost