Algoritmos evolutivos

Los algoritmos evolutivos son métodos de optimización y búsqueda de soluciones basados en los postulados de la evolución biológica. En ellos se mantiene un conjunto de entidades que representan posibles soluciones, las cuales se mezclan, y compiten entre sí, de tal manera que las más aptas son capaces de prevalecer a lo largo del tiempo, evolucionando hacia mejores soluciones cada vez.

Los algoritmos evolutivos, y la computación evolutiva, son una rama de la inteligencia artificial. Son utilizados principalmente en problemas con espacios de búsqueda extensos y no lineales, en donde otros métodos no son capaces de encontrar soluciones en un tiempo razonable.

Siguiendo la terminología de la teoría de la evolución, las entidades que representan las soluciones al problema se denominan individuos o cromosomas, y el conjunto de estos, población. Los individuos son modificados por operadores genéticos, principalmente el cruce, que consiste en la mezcla de la información de dos o más individuos; la mutación, que es un cambio aleatorio en los individuos; y la selección, consistente en la elección de los individuos que sobrevivirán y conformarán la siguiente generación. Dado que los individuos que representan las soluciones más adecuadas al problema tienen más posibilidades de sobrevivir, la población va mejorando gradualmente.

Suele hablarse de tres paradigmas principales de algoritmos evolutivos:

Cada uno de estos paradigmas se originó independientemente y con distintas motivaciones. Actualmente, los algoritmos tienden a combinar características de estos tres y a incluir mecanismos de otros campos de estudio, tales como el aprendizaje automático, otros algoritmos de búsqueda, o diferentes estructuras de datos. Algunas de las tendencias actuales son las siguientes:

La tabla siguiente presenta algunas diferencias entre los distintos tipos de algoritmos evolutivos. Las características indicadas en esta tabla corresponden a las implementaciones originales. Actualmente las diferencias entre ellos tienden a borrarse a medida que se transfieren características de uno a otro, haciendo difícil la distinción.

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