7 Anwendung Evolutionärer Algorithmen

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In den folgenden Abschnitten werden ausgewählte Anwendungen vorgestellt, die in den vergangenen Jahren mit Hilfe Evolutionärer Algorithmen aus der GEA Toolbox, siehe Kapitel 6, ab S., bearbeitet und gelöst wurden. Ein Schema der Vorgehensweise ist in Abbildung 7-1 gegeben. Schwerpunkt der Darstellungen ist der beschrittene Lösungsweg bzw. der am Ende verwendete Lösungsansatz.

Den Anfang bildet die Optimierung zur Steuerung der Klimagrößen in einem Gewächshaus. Diese Arbeit wurde zusammen mit Dr. Adolf Heißner vom Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren/Erfurt in Großbeeren durchgeführt. Dr. Heißner entwickelte die Modelle für Gewächshaus und Pflanze, die in dieser Arbeit verwendet wurden. In dieser Arbeit werden diese Modelle nur so kurz wie für das weitere Verständnis notwendig dargestellt. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Darstellung der verwendeten Zielfunktion sowie einiger ausgewählter Optimierungsergebnisse.

Im zweiten Abschnitt wird die Optimierung eines Gleichstrom-Stellers (Chopper) vorgestellt. Diese Arbeit wurde zusammen mit Dipl.-Ing. Sebastian Scheffler vom Institut für Antriebstechnik und Leistungselektronik der Daimler Benz Forschung in Berlin durchgeführt. Die Modelle für die Simulation, die Simulationsprogramme sowie die Zielfunktion wurden an diesem Institut erstellt.

Die hier dargestellten Anwendungen sind sehr komplex. Für die Lösung war die Aufbereitung und Einbeziehung von problemspezifischem Wissen notwendig. Oftmals war erst dadurch die Lösung der Optimierungsaufgabe in einem vernünftigen Zeitrahmen möglich. In diesem Kapitel wird deshalb verstärkt auf dieses problemspezifische Wissen und seine Aufbereitung eingegangen. Vergleiche verschiedener Evolutionärer Algorithmen für ein und dieselbe Aufgabe werden nur in Ausnahmefällen gezeigt, wenn dies relevant ist und zusätzliche Einblicke in das zu lösende Problem verschafft. Die Einbeziehung problemspezifischen Wissens hatte in jedem Fall einen größeren Einfluß auf den Verlauf der Optimierung, als es durch eine Veränderung der verwendeten Optimierungsverfahren möglich war.

Abbildung 7-1: Vorgehensweise zur Lösung von Problemen unter Verwendung Evolutionärer Algorithmen


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Diese Dokument ist Teil der Dissertation von Hartmut Pohlheim "Entwicklung und systemtechnische Anwendung Evolutionärer Algorithmen". This document is part of the .
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