Maintaining genetic diversity as a means to avoid premature convergence is critical in Genetic Programming. Several approaches have been proposed to achieve this, with some focusing on the mating phase from coupling dissimilar solutions to some form of self-adaptive selection mechanism. In nature, genetic diversity can be the consequence of many different factors, but when considering reproduction Sexual Selection can have an impact on promoting variety within a species. Specifically, Mate Choice often results in different selective pressures between sexes, which in turn may trigger evolutionary differences among them. Although some mechanisms of Sexual Selection have been applied to Genetic Programming in the past, the literature is scarce when it comes to mate choice. Recently, a way of modelling mating preferences by ideal mate representations was proposed, achieving good results when compared to a standard approach. These mating preferences evolve freely in a self-adaptive fashion, creating an evolutionary driving force of its own alongside fitness pressure. The inner mechanisms of this approach operate from personal choice, as each individual has its own representation of a perfect mate which affects the mate to be selected. In this paper, we compare this method against a random mate choice to assess whether there are advantages in evolving personal preferences. We conducted experiments using three symbolic regression problems and different mutation rates. The results show that self-adaptive mating preferences are able to create a more diverse set of solutions when compared to the traditional approach and a random mate approach (with statistically significant differences) and have a higher success rate in three of the six instances tested.


翻译:维持基因多样性是避免过早收敛的关键。在遗传编程中,提出了几种方法来实现这一目标,其中一些聚焦于配对阶段,从不同的解决方案到某种形式的自适应选择机制。在自然界中,基因多样性可以是许多不同因素的结果,但是在考虑生殖时,性选择有助于促进物种的多样性。具体而言,修配通常会导致性别之间的不同选择压力,进而可能在它们之间触发进化差异。尽管过去已经将性选择的一些机制应用于遗传编程中,但当涉及到配偶选择时,文献相对较少。最近,提出了一种通过理想伴侣代表来建模交配偏好的方法,在与标准方法相比时,取得了良好的结果。这些交配偏好可以自适应地自由进化,同时与适应度压力一起创造了自己的进化动力。该方法的内部机制基于个人选择,因为每个个体都有自己的理想配偶代表,这影响着被选择的配偶。在本文中,我们将此方法与随机选择配偶的方法进行比较,以评估拥有个人偏好是否具有优势。我们使用了三个符号回归问题和不同的变异率进行实验。结果表明,与传统方法和随机选择配偶方法相比,自适应交配偏好能够创建更多样化的解集,并在六个实例中的三个实例中拥有更高的成功率(存在统计学差异)。

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