Enunc tp350-2015-2

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Especialista: María E. Mazzei Ingeniería de Sistemas Evaluador: Sandra Sánchez

TRABAJO PRÁCTICO ASIGNATURA: Computación Evolutiva CÓDIGO: 350 FECHA DE ENTREGA AL ESTUDIANTE: Adjunto a la Primera Prueba Parcial FECHA DE DEVOLUCIÓN POR PARTE DEL ESTUDIANTE: Adjunto a la Prueba Integral NOMBRE DEL ESTUDIANTE: CÉDULA DE IDENTIDAD: CORREO ELECTRÓNICO DEL ESTUDIANTE: TELÉFONO: CENTRO LOCAL: CARRERA: 236 LAPSO ACADÉMICO: 2015-2 NUMERO DE ORIGINALES: FIRMA DEL ESTUDIANTE: UTILICE ESTA MISMA PÁGINA COMO CARÁTULA DE SU TRABAJO PRÁCTICO RESULTADOS DE CORRECCIÓN:

OBJ. N° 8

0:NL 1:L

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA VICERRECTORADO ACADÉMICO AREA: INGENIERÍA

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Especificaciones: Este trabajo práctico se basará en el objetivo N° 8, correspondiente al Módulo IV. En él se evidenciará las destrezas y habilidades adquiridas por el estudiante, al momento de resolver problemas del mundo real, empleando conceptos y técnicas relacionadas con los algoritmos evolutivos, inteligencia social o enfoques afines.

TRABAJO PRÁCTICO COMPUTACIÓN EVOLUTIVA (350)

Problema de minimización de dos funciones

El propósito de este trabajo es inducir al estudiante en la experimentación de la técnica del Algoritmo Genético en la minimización de dos funciones. Estas funciones pertenecen al banco de funciones de prueba para problemas de optimización y se emplean para probar y validar el desempeño y la fortaleza de las diferentes técnicas evolutivas. Las funciones a considerar son las siguientes:

1- Función de Ackley 1

1 2 1

1 1

0,02 cos(2 )

1( ) 20 20

D D

i ii i

D x D x

f x e e eπ− −

= =

− ∑ ∑= − − + +

-35 ≤ xi ≤ 35 2- Función de Ackley 2

2

10,02

2( ) 200

D

ii

x

f x e =

− ∑= −

-32 ≤ xi ≤ 32 Para i = 1, 2, 3

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En este trabajo se propone el empleo del Algoritmo Genético, para la minimización de cada una de las funciones. Para ello desarrolle un programa que implemente el algoritmo. A continuación se expone un esquema del algoritmo AG que se debe emplear: Algoritmo AG Comienzo

0:Generar una población de n cromosomas (o individuos).

1:Calcular fitness de cada individuo. Crear una nueva población: 2:Seleccionar dos padres según algún mecanismo de

selección. 3:Cruzar ambos padres para obtener un hijo(nuevo

individuo).

4:Con una probabilidad p mutar un gen del cromosoma, obtenido del cruce. 5:Eliminar el peor individuo de la población formada por la actual más el individuo nuevo.

6:Si se satisface la condición de parada, finalizar. Si no, repetir desde el paso (2). Fin

Instrucciones sobre el Programa a elaborar • Genere una población de 10 o 20 individuos en sus diferentes

pruebas. Para ello emplee números aleatorios tomando en cuenta el cubo de dominio de la función.

• Guarde en memoria del mejor individuo y su fitness. • Emplee un mecanismo de selección fijado por Ud.

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• Elija al azar el gen que se va a mutar según la condición establecida.

• Para efectuar una mutación se puede fijar un valor m = 0,45. Se

genera un número aleatorio en [0,1], si el número resulta menor que m se realiza una mutación en cada gen, en caso contrario se deja el cromosoma sin alteraciones.

• Se debe establecer un criterio de parada, por ejemplo un número

máximo de iteraciones o la cercanía de los valores de f entre dos soluciones.

• Realice 10 corridas para cada función a minimizar. El estudiante implementará el programa, bien sea empleando un lenguaje de programación como Pascal, C, ó C++ o cualquier otro que le permita emplear las funciones propuestas para obtener la solución del problema.

Instrucciones generales sobre el Trabajo Práctico El estudiante debe entregar lo siguiente: • Una carpeta que contenga un informe que incluya lo siguiente:

1- Explique cómo diseñó cada individuo o solución. 2- Indique cuál es la función de fitness. 3- Explique cómo generó los números aleatorios. 4- Explique cómo manejó qué método empleó para la selección

de los padres que se cruzarán en cada iteración.

5- Indique el lenguaje de programación empleado.

Si emplea algún lenguaje de programación, entregue un listado documentado del programa fuente y el programa ejecutable. En el encabezado de cada procedimiento, función

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o sección del código que lo requiera, debe incluir un breve comentario del proceso que se realiza. Igualmente es conveniente hacerlo en la definición de las estructuras de datos y variables utilizadas.

6- Listado de los resultados, obtenidos en cada corrida. Puede emplear corridas con diferentes límites de iteraciones, o niveles de tolerancia al medir la cercanía de las soluciones o variar el tamaño de la población. Incluya en una tabla las soluciones obtenidas en cada una de las corridas y si obtuvo o no diferentes soluciones (algunas subóptimas). Explique a qué se debe este fenómeno.

5- Conclusiones: Escriba las conclusiones obtenidas al aplicar el

Algoritmo Genético en la resolución del problema. Explique sus consideraciones sobre la potencialidad de esta técnica en la resolución de problemas de este tipo. No responda con aspectos generales tomados de alguna fuente relacionada con los Algoritmos Genéticos.

• Un disco compacto (CD). El mismo debe contener el programa

fuente y el programa ejecutable (.exe), en caso de requerir un compilador. Si empleó otro lenguaje deberá enviar las instrucciones para su ejecución. En este caso procure ejecutarlo desde el CD, en otro computador, a fin de determinar si el programa funciona. De esta manera se evitan los retrasos en la entrega de calificaciones, ya que en algunos casos deben hacerse llamadas urgentes, con las posibles fallas de comunicación, que podrían perjudicar la calificación del trabajo.

El CD debe estar libre de virus, rotulado con el nombre del estudiante, el Centro Local y entregarse en un sobre, conjuntamente con el listado del programa y los resultados.

• El trabajo desarrollado se entregará completo, adjunto a la prueba

integral.

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• Recuerde incluir su dirección de correo electrónico con sus datos personales, en la portada del informe, para establecer contactos, en caso que se requiera.

Criterio de corrección Se considera logrado el objetivo si al menos se cumple con lo siguiente:

El programa funciona correctamente de acuerdo a lo indicado y obtiene la solución de los dos problemas.

Entrega de un informe que incluya todo lo solicitado en las secciones previas.

Entrega el listado documentado del programa o código.

Entrega el listado de los resultados.

Entrega de un CD que contenga todo lo especificado en la sección anterior.

FIN DE LAS ESPECIFICACIONES DEL T.P.

NOTA: Los Trabajos Prácticos son estrictamente individuales y una producción inédita del estudiante, cualquier indicio que ponga en duda su originalidad, será motivo para su anulación. Queda a discreción del asesor o profesor corrector, solicitar una verificación de los objetivos contemplados en el mismo, únicamente en aquellos casos en los que se vea comprometida la originalidad de la autoría del presente trabajo práctico.

Data & Analytics

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