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突然変異が進化の原動力


2013年 04月 25日

遺伝的アルゴリズムは、生命の遺伝そっくりの方法で問題解決を図る。
個体(染色体)を進化をさせて目的の個体を得る。
このちき、正常系の遺伝と、異常系の遺伝を用意する。
正常系の遺伝では、2つの個体から、両方の性質を普通に混ぜ合わせた個体をつsくる。
でも、正常系の遺伝だけでは、凡人と秀才しかいないつまらない世界になり、進化は止まってしまう。
進化が停滞してしまうのを打破するために、突然変異という仕掛けが必要である。
親の染色体の一部をランダムに変更する。すると、ほとんどの場合は酷い状態になってしまい、捨てられる。
しかし、まれに非常に優秀な個体ができる。
そして、この優秀な個体は、正常な遺伝によって子孫に広がっていく。
正常系と異常系のバランスが非常に重要である。
正常系だけで解けるような問題に遺伝的アルゴリズムをわざわざ使うのは無駄だろう。
どうやったら解けるかどうか分からない、手がつけられないような問題に適用すると良い結果が得られることがある。
突然変異の作り方は、扱っている問題によってどう実装するのが良いかは異なる。本とかには基本的なやり方は書かれているが、問題の特徴を考えて、突然変異の起こし方をそれぞれの場合に応じて調整しないと、うまく進化は進まない。
この調整は、なかなか難しいが、一番面白いところでもある。
生命の遺伝においても、高等生物が誕生したのは、突然変異が奇跡的にうまくいったからであろう。
突然変異は重要で、進歩のきっかけをもたらすのは奇人・変人であることが、遺伝的アルゴリズムをやることで実感できる。平均的人間ばかりでは社会は停滞する訳だ。