Diese Ausarbeitung thematisiert die Evolutionstheorie von Darwin und die aus ihr abgeleitete Evolutionsstrategie (ES) als bewusst geplante Optimierungsstrategie für technische Produkte und Prozesse. Konkret gilt es das Prinzip der Evolution in allen Einzelheiten zu erläutern, bevor der Mechanismus der Evolutionsstrategie als technisches Optimierungsverfahren beschrieben und erklärt wird. Hierzu gehören unter anderem die verschiedenen Basis-Algorithmen der ES, die es vorzustellen und zu beschreiben gilt. Es gilt weiterhin, das zentrale Gesetz des evolutionären Fortschritts und die ihm zugrundeliegende Bedingung zu erklären.
Die Evolutionsstrategie basiert auf mathematischen Algorithmen. Wie auch bei der biologischen Evolution spielt bei dieser der Zufall eine entscheidende Rolle. Doch inwieweit handelt es sich bei diesem Optimierungsverfahren um echte oder um Pseudozufallszahlen? Hierbei stellt sich auch die Frage nach den Stärken und Schwächen der Evolutionsstrategie.
Abschließend erfolgt eine Beschreibung dreier praktischer Anwendungen der Evolutionsstrategie.
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
1. Einleitung
1.1. Begründung der Themenstellung
1.2. Zielsetzung
1.3. Aufbau der Arbeit
2. Evolutionstheorie von Charles Darwin
2.1. Die Anfänge der Evolutionsforschung
2.2. Die Evolutionstheorie von Charles Darwin
2.3. Gemeinsame Abstammung aller Lebewesen
2.4. Anpassung der Arten an die Umweltbedingungen
2.5. Mutation, Selektion und Adaption: Survival of the fittest
3. Die Evolutionsstrategie als technisches Optimierungsverfahren
3.1. Entwicklung der Evolutionsstrategie
3.2. Basisalgorithmen der Evolutionsstrategie
3.3. Starke und schwache Kausalität
3.4. Das zentrale Gesetz des evolutionären Fortschritts
3.5. Zufallszahlen oder Pseudozufallszahlen
3.6. Evolutionstheorie und Evolutionsstrategie: ein Vergleich
3.7. Stärken und Schwächen der Evolutionsstrategie
4. Evolutionsstrategie: Praxisbeispiele
4.1. Optimierung eines Kastenträgers
4.2. Optimierung eines Maschinenbelegungsplan
4.3. Optimierung eines 90° Rohrbogens
5. Fazit und kritische Reflektion
Literaturverzeichnis und Gesprächsverzeichnis
Anhang:
I. Berechnung der Optimalen Fortschrittsgeschwindigkeit
II. Simulation der Optimierung des Kastenträgers
III. Simulation der Optimierung des Maschinenbelegungsplans
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