Mixing theory of retroviruses and Genetic Algorithm to build a new nature-inspired meta-heuristic for real-parameter function optimization problems

Abstract

This paper describes the development of a new hybrid meta-heuristic of optimization based on a viral lifecycle, specifically the retroviruses (the nature's swiftest evolvers), called Retroviral Iterative Genetic Algorithm (RIGA). This algorithm uses Genetics Algorithms (GA) structures with features of retroviral replication, providing a great genetic diversity, confirmed by better results achieved by RIGA comparing with GA applied to some Real-Valued Benchmarking Functions.

Uma Nova Variante para Algoritmos Genéticos Baseada na Recombinação por Transformação de Bactérias

“…Etapas do algoritmo genético. Fonte: [4] genéticos selecionados para análises comparativas foram o Retroviral Iterative Genetic Algorithm (RIGA) [6], Meiosis Genetic Algorithm (MGA) [7], Real-coded Quantum Genetic Algorithm (RQGA) [8], Chaos Genetic Algorithm (CGA) [9], Microbial Neuro Genetic Algorithm (MNGA) [10], Negative Selection Genetic Algorithm (NSGA) [11], e Imune Genetic Algorithm (IGA) [5]. Estas variantes possuem em comum a finalidade de melhorar os resultados do AG clássico em termos de convergência e velocidade.…”

“…O RIGA [6] trouxe uma populac ¸ão auxiliar de retrovírus, no qual possui mecanismos próprios de criac ¸ão e substituic ¸ão de indivíduos que favoreceu o aumento da velocidade de convergência do AG clássico por trazer maior variabilidade genética ao longo das gerac ¸ões. Apesar disso, observouse o aumento do custo computacional devido a sua etapa adicional de criac ¸ão de retrovírus.…”

“…O RTGA proposto utiliza recombinac ¸ão por transformac ¸ão de bactéria, pois os indivíduos descartados (populac ¸ão morta chamada no algoritmo proposto) da populac ¸ão do AG clássico na fase de selec ¸ão dos sobreviventes representam o DNA livre. Para simular a barreira de fatores que determinam o acontecimento ou não da captura do fragmento disperso pela bactéria, fez-se o uso de uma etapa similar de uma infecc ¸ão viral utilizado no RIGA, de [6].…”

“…Os parâmetros do AG usados nos testes estão resumidos na Tabela I, enquanto que os valores dos parâmetros que são exclusivos das variantes RIGA e RTGA estão na Tabela II. Os valores estão conforme utilizado pelos autores [6]- [9], [17].…”