Ajuste de los parámetros del algoritmo genético para mejorar el tiempo de convergencia
Autores: Maria, Angelova; Tania, Pencheva
Idioma: Inglés
Editor: Hindawi Publishing Corporation
Año: 2011
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Industria y tecnología química
Palabras clave
pará
metros importantes del algoritmo gené
tico
mé
todo estocá
stico de optimizació
n global
tiempo de convergencia del algoritmo
mé
todos convencionales de optimizació
n
influencias de la brecha generacional
pará
metros del algoritmo gené
tico
principales operadores gené
ticos
algoritmos gené
ticos multipoblacionales
cruce
tipos
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Los procesos de fermentación son, por naturaleza, complejos, variables en el tiempo y muy poco lineales. Como sistemas dinámicos, su modelización y posterior control de alta calidad constituyen un serio desafío. Los métodos de optimización convencionales no pueden superar las peculiaridades de los procesos de fermentación y no conducen a una solución satisfactoria. Como alternativa, pueden aplicarse algoritmos genéticos como método de optimización global estocástica. Con el fin de identificar los parámetros de un cultivo por lotes alimentado de S. cerevisiae, se han considerado cuatro tipos de algoritmos genéticos simples y cuatro tipos de algoritmos genéticos multipoblación. Cada uno de ellos se caracteriza por una secuencia diferente de implementación de los principales operadores genéticos, a saber, selección, cruce y mutación. También se ha investigado la influencia de los parámetros más importantes de los algoritmos genéticos: la brecha generacional y las tasas de cruce y mutación. Entre los parámetros del algoritmo genético considerados, el intervalo generacional es el que más influye en el tiempo de convergencia del algoritmo, ahorrando hasta un 40% de tiempo sin afectar a la precisión del modelo.
Descripción
Los procesos de fermentación son, por naturaleza, complejos, variables en el tiempo y muy poco lineales. Como sistemas dinámicos, su modelización y posterior control de alta calidad constituyen un serio desafío. Los métodos de optimización convencionales no pueden superar las peculiaridades de los procesos de fermentación y no conducen a una solución satisfactoria. Como alternativa, pueden aplicarse algoritmos genéticos como método de optimización global estocástica. Con el fin de identificar los parámetros de un cultivo por lotes alimentado de S. cerevisiae, se han considerado cuatro tipos de algoritmos genéticos simples y cuatro tipos de algoritmos genéticos multipoblación. Cada uno de ellos se caracteriza por una secuencia diferente de implementación de los principales operadores genéticos, a saber, selección, cruce y mutación. También se ha investigado la influencia de los parámetros más importantes de los algoritmos genéticos: la brecha generacional y las tasas de cruce y mutación. Entre los parámetros del algoritmo genético considerados, el intervalo generacional es el que más influye en el tiempo de convergencia del algoritmo, ahorrando hasta un 40% de tiempo sin afectar a la precisión del modelo.