Vorwort

Es gibt viele Aufgaben und Probleme, die folgendermaßen gelöst werden können: Zunächst wird das Problem als (mathematisches) Modell formuliert, um anschließend geeignete Verfahren (bzw. Algorithmen) zur Lösung des Problems verwenden zu können.

In diesem Kurs werden wir genetische Verfahren als ein mögliches Lösungsverfahren kennenlernen, welches insbesondere für kombinatorische Probleme eingesetzt werden kann. Ein derartiges Beispiel ist das Problem des Handlungsreisenden, da sich dieses sehr einfach erklären sowie als mathematisches Modell formulieren lässt. Genetische Verfahren können eingesetzt werden, um eine möglichst gute Lösung des Problems zu finden. Dabei ist häufig allerdings nicht bekannt, ob tatsächlich die beste (optimale) Lösung gefunden wurde.

Wir beginnen im nachfolgenden Abschnitt mit einer Beschreibung des Problems samt spielerischer Aufgabe, um das Lösungsverfahren zu testen. Anschließend wird Schritt für Schritt erläutert, was genetische Verfahren sind und wie die zugehörigen Rechenvorschriften sind. Wir liefern damit auch einen Eindruck davon, was (kombinatorische) Optimierungsprobleme sind und wie diese allgemein (zumindest näherungsweise) gelöst werden können.

Literaturhinweise
  • I. Gerdes, F. Klawonn, R. Kruse. 2004. Evolutionäre Algorithmen: Genetische Algorithmen, Strategien und Optimierungsverfahren, Beispielanwendungen. Vieweg, Wiesbaden, 1. Auflage.
  • V. Nissen. 1997. Einführung in evolutionäre Algorithmen: Optimierung nach dem Vorbild der Evolution. Vieweg, Wiesbaden, 1. Auflage.
  • D. Scholz. 2018. Optimierung interaktiv: Grundlagen verstehen, Modelle erforschen und Verfahren anwenden. Springer Spektrum, Heidelberg, 1. Auflage.
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Der Handlungsreisende