Fitnessfunktion

Eine Fitnessfunktion ist die Zielfunktion eines evolutionären (Optimierungs-)Algorithmus (EA). Gelegentlich wird eine Fitnessfunktion auch als Teil einer Zielfunktion beschrieben oder umgekehrt. Wie auch evolutionäre Algorithmen haben Fitnessfunktionen ein biologisches Vorbild, die biologische Fitness, die den Grad der Anpassung eines Organismus an seine Umgebung angibt und einen wesentlichen Faktor für seine Reproduktionswahrscheinlichkeit darstellt. Bei evolutionären Algorithmen beschreibt die Fitness eines Lösungskandidaten, wie gut er das zugrunde liegende Optimierungsproblem löst. Die Fitnessfunktion berechnet aus den Eigenschaften eines Lösungsversuchs, wie gut sich dieses „Individuum“ bzgl. des gestellten Problems als Lösung eignet.

Eine Fitnessfunktion muss nicht zwangsläufig einen absoluten Wert berechnen können, da es oft reicht, Kandidaten zu vergleichen, um den besseren auszuwählen. Eine relative Angabe der Fitness (Kandidat a ist besser als b) genügt in manchen Fällen, wie z. B. bei der Turnierselektion oder der Pareto-Optimierung.

A.E. Eiben, J.E. Smith: Introduction to Evolutionary Computing (= Natural Computing Series). 2. Auflage. Springer, Berlin, Heidelberg 2015, ISBN 978-3-662-44873-1, doi:10.1007/978-3-662-44874-8 (englisch).
1. ↑ Evaluation Function (Fitness Function), S. 30
↑ Hartmut Pohlheim: Evolutionäre Algorithmen. Springer, Berlin, Heidelberg 2000, ISBN 3-642-63052-9, Fitneßzuweisung, S. 16–23, doi:10.1007/978-3-642-57137-4.
↑ Thomas Jansen: Analyzing Evolutionary Algorithms - The Computer Science Perspective. Springer, Berlin, Heidelberg 2013, ISBN 978-3-642-17338-7, S. 7, doi:10.1007/978-3-642-17339-4.
↑ Thomas Bäck, David B. Fogel, Zbigniew Michalewicz (Hrsg.): Evolutionary Computation. Vol. 2, Advanced Algorithms and Operators. CRC Press, Boca Raton 2000, ISBN 0-585-30363-0, S. 2, doi:10.1201/9781420034349.

[:4-1] A.E. Eiben, J.E. Smith: Introduction to Evolutionary Computing (= Natural Computing Series). 2. Auflage. Springer, Berlin, Heidelberg 2015, ISBN 978-3-662-44873-1, doi:10.1007/978-3-662-44874-8 (englisch).
↑ Evaluation Function (Fitness Function), S. 30

[2] Evaluation Function (Fitness Function), S. 30

[3] Hartmut Pohlheim: Evolutionäre Algorithmen. Springer, Berlin, Heidelberg 2000, ISBN 3-642-63052-9, Fitneßzuweisung, S. 16–23, doi:10.1007/978-3-642-57137-4.

[4] Thomas Jansen: Analyzing Evolutionary Algorithms - The Computer Science Perspective. Springer, Berlin, Heidelberg 2013, ISBN 978-3-642-17338-7, S. 7, doi:10.1007/978-3-642-17339-4.

[5] Thomas Bäck, David B. Fogel, Zbigniew Michalewicz (Hrsg.): Evolutionary Computation. Vol. 2, Advanced Algorithms and Operators. CRC Press, Boca Raton 2000, ISBN 0-585-30363-0, S. 2, doi:10.1201/9781420034349.