Ziel der Arbeit ist es eine Einführung in die Evolutionsstrategie (ES) zu bieten, die sowohl die Stärken und Schwächen, als auch die Unterschiede zur Evolutionstheorie herausarbeitet. Hierfür wird die Evolutionstheorie nach Charles Darwin vorgestellt. Anschließend wird die ES definiert und ihr Mechanismus als technisches Optimierungsverfahren erläutert.
Daraufhin werden die Ähnlichkeiten zwischen der Evolutionstheorie und der ES aufgezeigt. Anschließend werden die Stärken und Schwächen herausgearbeitet. In drei Anwendungsbeispielen wird das Vorgehen einer ES veranschaulicht. Als erstes geht es um die Optimierung eines 90° Rohrkrümmers, gefolgt von der einer Produktionssteuerung in Hinblick auf Energieeffizienz und der Optimierung einer Fräsmaschine. Abschluss der Arbeit bildet die Zusammenfassung und die kritische Reflexion.
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung
- Zielsetzung und Aufbau
- 2. Evolutionstheorie
- 2.1 Evolutionsforschung
- 2.2 Evolutionstheorie nach Charles Darwin
- 2.2.1 Erblichkeit und Selektion
- 2.2.2 Gemeinsame Abstammung
- 3. Evolutionsstrategie als technisches Optimierungsverfahren
- 3.1 Definition der Evolutionsstrategie
- 3.2 Mechanismus
- 3.2.1 Initialisierung der Startpopulation
- 3.2.2 Variation der Variablen
- 3.2.3 Selektion
- 3.2.4 Abbruchkriterium
- 3.3 Basis-Algorithmen
- 3.4 Zentrale Gesetz des evolutionären Fortschritts
- 3.5 Schwache und starke Kausalität
- 3.6 Erzeugung von Zufallszeiten
- 3.7 Stärken und Schwächen der Evolutionsstrategie
- 3.8 Evolutionstheorie und Evolutionsstrategie
- 4. Praxisbeispiele der Evolutionsstrategie
- 4.1 Optimierung 90° Rohrkrümmers
- 4.2 Optimierung einer Produktionssteuerung
- 4.3 Optimierung des Querbalkens einer Portalfräsmaschine
- 5. Zusammenfassung und Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Das Assignment befasst sich mit der Evolutionsstrategie (ES) als einem technischen Optimierungsverfahren, das auf Prinzipien der Evolutionstheorie basiert. Es soll eine umfassende Einführung in die ES bieten, die sowohl ihre Stärken und Schwächen als auch die Unterschiede zur Evolutionstheorie beleuchtet.
- Die Evolutionstheorie nach Charles Darwin und ihre Bedeutung für die Entwicklung der ES
- Die Funktionsweise der ES als Optimierungsverfahren und die einzelnen Phasen des Algorithmus
- Die Anwendung der ES in verschiedenen Praxisbeispielen, wie z. B. der Optimierung von Rohrkrümmern, Produktionssteuerungen und Fräsmaschinen
- Die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen der ES und der Evolutionstheorie
- Die Stärken und Schwächen der ES als technisches Optimierungsverfahren
Zusammenfassung der Kapitel
Kapitel 2 befasst sich mit der Evolutionstheorie, die als Grundlage für die ES dient. Es wird die Entwicklung der Evolutionstheorie von Lamarck bis Darwin vorgestellt, wobei insbesondere die Bedeutung der natürlichen Selektion für den Artenwandel betont wird. Kapitel 3 definiert die ES als ein technisches Optimierungsverfahren und beschreibt ihren Mechanismus. Dabei werden die Phasen der Initialisierung, Variation, Selektion und das Abbruchkriterium erläutert. Außerdem werden verschiedene Basis-Algorithmen der ES vorgestellt. Kapitel 4 zeigt die Anwendung der ES anhand von drei Praxisbeispielen, darunter die Optimierung eines Rohrkrümmers, einer Produktionssteuerung und einer Fräsmaschine.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter des Assignments sind: Evolutionsstrategie, Optimierungsverfahren, Evolutionstheorie, natürliche Selektion, Adaptation, Algorithmus, Praxisbeispiele, Rohrkrümmer, Produktionssteuerung, Fräsmaschine.
- Quote paper
- Jasmin Stapelfeldt (Author), 2018, Evolutionstheorie und Evolutionsstrategie, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/459443
