Optimizando EAs

Optimizando la implementación de algoritmos evolutivos

J.J. Merelo, Pedro Castillo,Juan L. Jiménez Laredo, Maribel García Arenas

GeNeura team: http://geneura.wordpress.comDepto. de Arquitectura y Tecnología de Computadores:

http://atc.ugr.es Universidad d Granada: http://www.ugr.es

Mejorando los algoritmos evolutivos

Usar una metodología de prueba y evaluación seguida por la aplicación de técnicas de

programación comunes

Prestar atención a la optimización de las aplicaciones

El hardware cada vez es más potente y rápido,

aún así, se deben optimizar las implementaciones

En cuanto a la implementación de los algoritmos evolutivos

Se pueden diseñar mejores algoritmos y obtener

mejoras sustanciales tanto algorítmicas como de

tiempo de ejecución

Herramientas que nos ayudarán

MonitoresTiempo de ejecución, memoria usada, consumo de recursos

ProfilersTiempo invertido y número de ejecuciones reales de fragmentos de código

En este trabajo...

Partir de la implementación de un AE sencilloProgramado en Perl con Algorithm::EvolutionaryAnalizar el programa con las herramientasAplicar cambios para optimizar la implementaciónEstudiar las mejoras

Ejemplo de uso de un profiler

Tiempo en cada llamada a función

Planteamiento del problema

Fitness = MaxOnesAlgoritmo genético canónico, con élitePoblación y longitud variable

Software libre: http://bit.ly/bOk3z3

Evolución de un programa evolutivoSalida de la

herramienta Launchpad

Evolución de un programa evolutivo

Eliminado

Añadido

Posibles mejoras al programa

Mejoras en el cálculo del fitness:Usar una cachéCambio del cálculo del fitness

Detección de cuellos de botella:Usar un profiler para detectarlosCambio de la función de ordenación

El tamaño siempre importa

Caché para la función fitness

Uso de la función de Perl tr para cálculo del fitness

básica

caché

básica

usar tr

Cuantos más semos... más tardaremos

Uso de un profiler para localización de cuello de botella: función sort

Cambio por Sort::Key

(mejora del comportamiento

peor caso)

básica

Sort::Key

mergesort

Conclusiones

Mejoras del tiempo de ejecución de un programa mediante mejoras en la implementación.

Conviene aplicar técnicas de programación habituales y buenas prácticas.

Trabajo futuro: incorporación de técnicas en Algorithm::Evolutionary, librería de algoritmos evolutivos en Perl.

Muchas gracias

¿Alguna pregunta?

J.J. Merelo [email protected]