Riadenie s využitím genetických algoritmov
Evolučné algoritmy patria medzi tzv. biologicky motivované algoritmy, keďže sú založené na evolučných princípoch z prírody. Nie sú zamerané na riešenie jednej konkrétnej úlohy, ale snažia sa riešiť problém bez toho, aby sme o ňom museli veľa vedieť. Z hľadiska výkonnosti patria evolučné algoritmy medzi slabé algoritmy. Využívajú sa najmä v prípadoch ak neexistuje silný algoritmus, ak existuje a je nepoužiteľný, alebo ak nám postačujú nižšie požiadavky na výkon algoritmu.
Všeobecná schéma evolučného algoritmu je zobrazená na Obr.1:
Obr.1 Všeobecná schéma evolučného algoritmu
V tejto práci sú evolučné algoritmy použité na optimalizáciu parametrov PID regulátorov, tak majú vygenerovaní jedinci tvar:
Obr.2 Reprezentacia jedinca
kde P,I,D sú parametre PID regulátora a O je parameter rýchlosti otáčania použitý v riadiacej časti simulačnej schémy. Vygenerovaná populácia teda bude mať tvar:
Obr.3 Populácia jedincov
Pri generovaní nových jedincov sme využili metódy selekcie pomocou orezania, turnajov a náhodných výberov, bodové a prostredné kríženie a normálnu mutáciu. Všetky tieto metódy sú podrobnejšie popísané v [1] alebo [2].
[1] Fic, Ján: Riadenie mobilného robota Khepera II s využitím metód umelej inteligencie. Diplomová práca. Košice: Technická univerzita v Košiciach, Fakulta elektrotechniky a informatiky, 2009. 67 s.
[2] MACH, Marián: Evolučné algoritmy. [online]. Dostupné na internete: neuron.tuke.sk/~machm/studenti/ea/lectures2/EA.pdf