我年轻时就尝试过GA。我用Python写了一个模拟器，工作原理如下。

这些基因编码了神经网络的权重。

神经网络的输入是检测触摸的“天线”。较高的数值表示非常接近，0表示不接触。

输出是两个“轮子”。如果两个轮子都向前，这个人也向前。如果轮子方向相反，他就会转向。输出的强度决定了车轮转动的速度。

生成了一个简单的迷宫。这真的很简单，甚至很愚蠢。屏幕下方是起点，上方是球门，中间有四面墙。每面墙都有一个随机的空间，所以总是有一条路。

一开始我只是随机挑选一些人(我认为他们是bug)。只要有一个人达到了目标，或者达到了时间限制，就会计算适合度。它与当时到目标的距离成反比。

然后我把它们配对，“培育”它们来创造下一代。被选择繁殖的概率与它的适应性成正比。有时，这意味着如果一个人具有非常高的相对适应性，就会与自己反复繁殖。

I thought they would develop a "left wall hugging" behavior, but they always seemed to follow something less optimal. In every experiment, the bugs converged to a spiral pattern. They would spiral outward until they touched a wall to the right. They'd follow that, then when they got to the gap, they'd spiral down (away from the gap) and around. They would make a 270 degree turn to the left, then usually enter the gap. This would get them through a majority of the walls, and often to the goal.

我添加的一个功能是在基因中放入一个颜色矢量来跟踪个体之间的相关性。几代之后，它们的颜色都是一样的，这说明我应该有更好的繁殖策略。

我试着让他们制定更好的策略。我把神经网络复杂化了——增加了记忆和其他东西。这没有用。我总是看到同样的策略。

我尝试了各种方法，比如建立单独的基因库，在100代之后才重新组合。但没有什么能促使他们采取更好的策略。也许这是不可能的。

另一个有趣的事情是绘制适应度随时间变化的图表。有明确的模式，比如最大适合度在上升之前会下降。我从未见过一本进化论的书谈到这种可能性。

我和一个同事正在研究一种解决方案，使用我们公司要求的各种标准将货物装载到卡车上。我一直在研究遗传算法的解决方案，而他正在使用具有激进修剪的分支和绑定。我们仍在实施这个解决方案的过程中，但到目前为止，我们已经取得了良好的结果。

我不知道家庭作业算不算…

在我学习期间，我们推出了自己的程序来解决旅行推销员问题。

我们的想法是对几个标准进行比较(映射问题的难度，性能等)，我们还使用了其他技术，如模拟退火。

它运行得很好，但我们花了一段时间来理解如何正确地进行“复制”阶段:将手头的问题建模成适合遗传编程的东西，这对我来说是最难的部分……

这是一门有趣的课程，因为我们也涉猎了神经网络之类的知识。

我想知道是否有人在“生产”代码中使用这种编程。

我年轻时就尝试过GA。我用Python写了一个模拟器，工作原理如下。

这些基因编码了神经网络的权重。

神经网络的输入是检测触摸的“天线”。较高的数值表示非常接近，0表示不接触。

输出是两个“轮子”。如果两个轮子都向前，这个人也向前。如果轮子方向相反，他就会转向。输出的强度决定了车轮转动的速度。

生成了一个简单的迷宫。这真的很简单，甚至很愚蠢。屏幕下方是起点，上方是球门，中间有四面墙。每面墙都有一个随机的空间，所以总是有一条路。

一开始我只是随机挑选一些人(我认为他们是bug)。只要有一个人达到了目标，或者达到了时间限制，就会计算适合度。它与当时到目标的距离成反比。

然后我把它们配对，“培育”它们来创造下一代。被选择繁殖的概率与它的适应性成正比。有时，这意味着如果一个人具有非常高的相对适应性，就会与自己反复繁殖。

I thought they would develop a "left wall hugging" behavior, but they always seemed to follow something less optimal. In every experiment, the bugs converged to a spiral pattern. They would spiral outward until they touched a wall to the right. They'd follow that, then when they got to the gap, they'd spiral down (away from the gap) and around. They would make a 270 degree turn to the left, then usually enter the gap. This would get them through a majority of the walls, and often to the goal.

我添加的一个功能是在基因中放入一个颜色矢量来跟踪个体之间的相关性。几代之后，它们的颜色都是一样的，这说明我应该有更好的繁殖策略。

我试着让他们制定更好的策略。我把神经网络复杂化了——增加了记忆和其他东西。这没有用。我总是看到同样的策略。

我尝试了各种方法，比如建立单独的基因库，在100代之后才重新组合。但没有什么能促使他们采取更好的策略。也许这是不可能的。

另一个有趣的事情是绘制适应度随时间变化的图表。有明确的模式，比如最大适合度在上升之前会下降。我从未见过一本进化论的书谈到这种可能性。

2004年1月，飞利浦新显示技术公司(Philips New Display Technologies)联系了我，他们正在为有史以来第一款商业电子墨水——索尼Librie——制造电子产品。索尼Librie只在日本上市，比亚马逊Kindle和其他电子墨水在美国和欧洲上市早了好几年。

飞利浦的工程师遇到了一个大问题。在产品上市的几个月前，他们在换页面时仍然会出现重影。问题是产生静电场的200个驱动器。每个驱动器都有一个特定的电压，必须设置在0到1000mv之间。但如果你改变其中一个，就会改变一切。

因此，单独优化每个驱动器的电压是不可能的。可能的值组合的数量以数十亿计，一个特殊的相机大约需要1分钟来评估一个组合。工程师们尝试了许多标准的优化技术，但都没有达到预期的效果。

首席工程师联系了我，因为我之前已经向开源社区发布了一个遗传编程库。他问全科医生/全科医生是否会帮忙，以及我是否能参与其中。我这样做了，在大约一个月的时间里，我们一起工作，我在合成数据上编写和调整GA库，他则将其集成到他们的系统中。然后，有一个周末，他们让它和真人一起直播。

接下来的周一，我收到了他和他们的硬件设计师发来的溢美之词，说没人会相信GA发现的惊人结果。就是这样。同年晚些时候，该产品上市了。

我没有为此得到一分钱，但我有“吹嘘”的权利。他们从一开始就说他们已经超出预算了，所以我在开始工作之前就知道是什么交易。这对于气体的应用是一个很好的例子。：）

As part of my thesis I wrote a generic java framework for the multi-objective optimisation algorithm mPOEMS (Multiobjective prototype optimization with evolved improvement steps), which is a GA using evolutionary concepts. It is generic in a way that all problem-independent parts have been separated from the problem-dependent parts, and an interface is povided to use the framework with only adding the problem-dependent parts. Thus one who wants to use the algorithm does not have to begin from zero, and it facilitates work a lot.

你可以在这里找到代码。

你可以用这个算法找到的解决方案已经在科学工作中与最先进的算法SPEA-2和NSGA进行了比较，并且已经证明 算法的性能相当，甚至更好，这取决于您用来衡量性能的指标，特别是取决于您正在关注的优化问题。

你可以在这里找到它。

同样，作为我的论文和工作证明的一部分，我将这个框架应用于项目组合管理中的项目选择问题。它是关于选择对公司增加最大价值的项目，支持公司的战略或支持任何其他任意目标。例如，从特定类别中选择一定数量的项目，或最大化项目协同作用，……

我的论文将该框架应用于项目选择问题: http://www.ub.tuwien.ac.at/dipl/2008/AC05038968.pdf

之后，我在一家财富500强公司的投资组合管理部门工作，在那里他们使用了一种商业软件，该软件还将GA应用于项目选择问题/投资组合优化。

更多资源:

框架文档: http://thomaskremmel.com/mpoems/mpoems_in_java_documentation.pdf

mPOEMS演示论文: http://portal.acm.org/citation.cfm?id=1792634.1792653

实际上，只要有一点热情，每个人都可以很容易地将通用框架的代码适应任意的多目标优化问题。