Building blocks propagation in quantum-inspired genetic algorithm

Abstract

This paper presents an analysis of building blocks propagation in Quantum-Inspired Genetic Algorithm, which belongs to a new class of metaheuristics drawing their inspiration from both biological evolution and unitary evolution of quantum systems. The expected number of quantum chromosomes matching a schema has been analyzed and a random variable corresponding to this issue has been introduced. The results have been compared with Simple Genetic Algorithm. Also, it has been presented how selected binary quantum chromosomes cover a domain of one-dimensional fitness function. W artykule została przedstawiona analiza propagacji bloków budujących w kwantowo inspirowanych algorytmie genetycznym, należącym do nowej klasy metaheurystyk przeszukiwania, czerpiących inspirację zarówno z ewolucji biologicznej, jak i z ewolucji unitarnej układów kwantowych. Została wprowadzona zmienna losowa odpowiadająca liczbie chromosomów kwantowych, pasujących do wybranego schematu oraz zostały obliczone podstawowe miary tej zmiennej. Wyniki uzyskane dla testowego problemy zostały porównane z klasycznym algorytmem genetycznym. W artykule zostało również zaprezentowane, w jaki sposób wybrane binarne chromosomy kwantowe pokrywają dziedzinę wybranej jednowymiarowej funkcji celu.