home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ ftp.pasteur.org/FAQ/ / ftp-pasteur-org-FAQ.zip / FAQ / ai-faq / genetic / part6 < prev   
Encoding:
Internet Message Format  |  2001-04-12  |  73.5 KB

  1. Path: senator-bedfellow.mit.edu!bloom-beacon.mit.edu!nycmny1-snh1.gtei.net!nycmny1-snf1.gtei.net!news.gtei.net!easynet-tele!easynet.net!server5.netnews.ja.net!fafnir.cf.ac.uk!scmdb
  2. From: David.Beasley@cs.cf.ac.uk (David Beasley)
  3. Newsgroups: comp.ai.genetic,comp.answers,news.answers
  4. Subject: FAQ: comp.ai.genetic part 6/6 (A Guide to Frequently Asked Questions)
  5. Supersedes: <part6_969480833@cs.cf.ac.uk>
  6. Followup-To: comp.ai.genetic
  7. Date: 11 Apr 2001 20:24:14 GMT
  8. Organization: Posted through the Joint Cardiff Computing Service, Wales, UK
  9. Lines: 1575
  10. Approved: news-answers-request@MIT.Edu
  11. Expires: 25 May 2001 20:22:54 GMT
  12. Message-ID: <part6_987020574@cs.cf.ac.uk>
  13. References: <part5_987020574@cs.cf.ac.uk>
  14. NNTP-Posting-Host: thrall.cs.cf.ac.uk
  15. X-Trace: fafnir.cf.ac.uk 987020654 30482 131.251.42.22 (11 Apr 2001 20:24:14 GMT)
  16. X-Complaints-To: abuse@cf.ac.uk
  17. NNTP-Posting-Date: 11 Apr 2001 20:24:14 GMT
  18. Summary: This is part 6 of a <trilogy> entitled "The Hitch-Hiker's Guide
  19.      to Evolutionary Computation". A periodically published list of Frequently
  20.      Asked Questions (and their answers) about Evolutionary Algorithms,
  21.      Life and Everything. It should be read by anyone who whishes to post
  22.      to the comp.ai.genetic newsgroup, preferably *before* posting.
  23. Originator:  scmdb@thrall.cs.cf.ac.uk
  24. Xref: senator-bedfellow.mit.edu comp.ai.genetic:21408 comp.answers:44997 news.answers:205233
  25.  
  26. Archive-name:   ai-faq/genetic/part6
  27. Last-Modified:  4/12/01
  28. Issue:          9.1
  29.  
  30. Important note: Do NOT send email to the cs.cf.ac.uk address above: it will 
  31.     be ignored. Corrections and other correspondence should be sent to 
  32.     david.beasley@iee.org
  33.  
  34. TABLE OF CONTENTS OF PART 6
  35.      Q21: What are Gray codes, and why are they used?
  36.  
  37.      Q22: What test data is available?
  38.  
  39.      Q42: What is Life all about?
  40.      Q42b: Is there a FAQ to this group?
  41.  
  42.      Q98: Are there any patents on EAs?
  43.  
  44.      Q99: A Glossary on EAs?
  45.  
  46. ----------------------------------------------------------------------
  47.  
  48. Subject: Q21: What are Gray codes, and why are they used?
  49.  
  50.      The correct spelling is "Gray"---not  "gray",  "Grey",  or  "grey"---
  51.      since Gray codes are named after the Frank Gray  who  patented  their
  52.      use for shaft encoders in 1953  [1].   Gray  codes  actually  have  a
  53.      longer history, and the inquisitive reader may want to  look  up  the
  54.      August, 1972,  issue  of  Scientific  American,  which  contains  two
  55.      articles of interest: one on the origin  of  binary  codes  [2],  and
  56.      another by Martin  Gardner  on  some  entertaining  aspects  of  Gray
  57.      codes [3].  Other references containing descriptions  of  Gray  codes
  58.      and more modern, non-GA, applications include the second  edition  of
  59.      Numerical  Recipes  [4],  Horowitz  and  Hill  [5],  Kozen  [6],  and
  60.      Reingold [7].
  61.  
  62.      A Gray code represents  each  number  in  the  sequence  of  integers
  63.      {0...2^N-1} as a binary string of length N  in  an  order  such  that
  64.      adjacent integers have Gray code representations that differ in  only
  65.      one bit position.  Marching through the  integer  sequence  therefore
  66.      requires flipping just one bit at a time.  Some  call  this  defining
  67.      property of Gray codes the "adjacency property" [8].
  68.  
  69.      Example (N=3):  The binary coding of {0...7} is {000, 001, 010,  011,
  70.      100, 101, 110, 111}, while one Gray coding is {000,  001,  011,  010,
  71.      110, 111, 101, 100}.  In essence, a Gray code takes a binary sequence
  72.      and shuffles  it  to  form  some  new  sequence  with  the  adjacency
  73.      property.  There exist,  therefore,   multiple   Gray   codings   for
  74.      any  given  N.   The example shown here belongs to a  class  of  Gray
  75.      codes that goes by the  fancy  name  "binary-reflected  Gray  codes".
  76.      These  are  the  most  commonly  seen  Gray  codes,  and  one  simple
  77.      scheme  for generationg such a Gray code sequence says,  "start  with
  78.      all  bits zero and successively flip the right-most bit that produces
  79.      a new string."
  80.  
  81.      Hollstien [9] investigated the use of GAs for optimizing functions of
  82.      two variables and claimed that  a  Gray  code  representation  worked
  83.      slightly better than the binary representation.  He attributed   this
  84.      difference to the adjacency property of Gray codes.   Notice  in  the
  85.      above example that the step from three to four requires the  flipping
  86.      of all the bits in the binary representation.  In  general,  adjacent
  87.      integers in the binary representaion often lie many bit flips  apart.
  88.      This  fact makes it less likely that a MUTATION operator  can  effect
  89.      small changes for a binary-coded INDIVIDUAL.
  90.  
  91.      A Gray code representation seems to  improve  a  mutation  operator's
  92.      chances of making incremental improvements, and a  close  examination
  93.      suggests why.  In  a  binary-coded  string  of  length  N,  a  single
  94.      mutation in the most significant  bit  (MSB)  alters  the  number  by
  95.      2^(N-1).  In a Gray-coded string, fewer mutations lead  to  a  change
  96.      this large.  The user of Gray codes does, however, pay  a  price  for
  97.      this feature: those "fewer mutations" lead to  much  larger  changes.
  98.      In the Gray code illustrated above, for example, a single mutation of
  99.      the left-most bit changes a zero to a seven and vice-versa, while the
  100.      largest  change a single mutation can make to a corresponding binary-
  101.      coded individual is always four.  One might still view this aspect of
  102.      Gray codes with some favor:  most  mutations  will  make  only  small
  103.      changes, while the occasional  mutation  that  effects  a  truly  big
  104.      change may initiate EXPLORATION of an  entirely  new  region  in  the
  105.      space of CHROMOSOMEs.
  106.  
  107.      The algorithm for converting between the binary-reflected  Gray  code
  108.      described above  and  the  standard  binary  code  turns  out  to  be
  109.      surprisingly simple to state.  First label the bits of a binary-coded
  110.      string B[i], where larger i's represent more  significant  bits,  and
  111.      similarly label the corresponding Gray-coded string G[i].  We convert
  112.      one to the other as follows:  Copy the most  significant  bit.   Then
  113.      for each smaller i  do  either  G[i] = XOR(B[i+1], B[i])---to convert
  114.      binary to  Gray---or B[i] = XOR(B[i+1], G[i])---to  convert  Gray  to
  115.      binary.
  116.  
  117.      One may easily implement the above algorithm in C.   Imagine  you  do
  118.      something like
  119.  
  120.       typedef unsigned short ALLELE;
  121.  
  122.      and then use type "allele" for each bit in your chromosome, then  the
  123.      following two functions will convert between  binary  and  Gray  code
  124.      representations.  You must pass them the address  of  the  high-order
  125.      bits for each of the two strings  as  well  as  the  length  of  each
  126.      string.  (See  the  comment  statements  for  examples.)   NB:  These
  127.      functions assume a chromosome arranged  as  shown  in  the  following
  128.      illustration.
  129.  
  130.      index:    C[9]                                                    C[0]
  131.            *-----------------------------------------------------------*
  132.      Char C:   |  1  |  1  |  0  |  0  |  1  |  0  |  1  |  0  |  0  |  0  |
  133.            *-----------------------------------------------------------*
  134.            ^^^^^                                                 ^^^^^
  135.            high-order bit                                  low-order bit
  136.  
  137.  C CODE
  138.      /* Gray <==> binary conversion routines */
  139.      /* written by Dan T. Abell, 7 October 1993 */
  140.      /* please send any comments or suggestions */
  141.      /* to dabell@quark.umd.edu */
  142.  
  143.      void gray_to_binary (Cg, Cb, n)
  144.      /* convert chromosome of length n+1 */
  145.      /*      from    Gray code Cg[0...n] */
  146.      /*        to  binary code Cb[0...n] */
  147.  
  148.      allele    *Cg,*Cb;
  149.      int  n;
  150.      {
  151.       int j;
  152.  
  153.       *Cb = *Cg;               /* copy the high-order bit */
  154.       for (j = 0; j < n; j++) {
  155.            Cb--; Cg--;         /* for the remaining bits */
  156.            *Cb= *(Cb+1)^*Cg;   /* do the appropriate XOR */
  157.       }
  158.      }
  159.  
  160.      void binary_to_gray(Cb, Cg, n)
  161.      /* convert chromosome of length n+1 */
  162.      /*      from  binary code Cb[0...n] */
  163.      /*        to    Gray code Cg[0...n] */
  164.  
  165.      allele    *Cb, *Cg;
  166.      int  n;
  167.      {
  168.       int j;
  169.  
  170.       *Cg = *Cb;               /* copy the high-order bit */
  171.       for (j = 0; j < n; j++) {
  172.            Cg--; Cb--;         /* for the remaining bits */
  173.            *Cg= *(Cb+1)^*Cb;   /* do the appropriate XOR */
  174.       }
  175.      }
  176.  
  177.      References
  178.  
  179.      [1]  F.  Gray,  "Pulse  Code  Communication", U. S. Patent 2 632 058,
  180.      March 17, 1953.
  181.  
  182.      [2] F. G. Heath, "Origins of the Binary  Code",  Scientific  American
  183.      v.227,n.2 (August, 1972) p.76.
  184.  
  185.      [3]   Martin   Gardner,  "Mathematical  Games",  Scientific  American
  186.      v.227,n.2 (August, 1972) p.106.
  187.  
  188.      [4] William H. Press, et al., Numerical Recipes in C, Second  Edition
  189.      (Cambridge University Press, 1992).
  190.  
  191.      [5]  Paul  Horowitz and Winfield Hill, The Art of Electronics, Second
  192.      Edition (Cambridge University Press, 1989).
  193.  
  194.      [6] Dexter Kozen, The Design and Analysis  of  Algorithms  (Springer-
  195.      Verlag, New York, NY, 1992).
  196.  
  197.      [7]  Edward  M.  Reingold, et al., Combinatorial Algorithms (Prentice
  198.      Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1977).
  199.  
  200.      [8] David E. Goldberg, Genetic Algorithms  in  Search,  Optimization,
  201.      and Machine Learning (Addison-Wesley, Reading, MA, 1989).
  202.  
  203.      [9]  R.  B.  Hollstien,  Artificial  Genetic  Adaptation  in Computer
  204.      Control Systems (PhD thesis, University of Michigan, 1971).
  205.  
  206.      [10] Albert Nijenhuis and Herbert S. Wilf, Combinatorial  Algorithms,
  207.      (Academic Press, Inc., New York, San Francisco, London 1975).
  208.  
  209. ------------------------------
  210.  
  211. Subject: Q22: What test data is available?
  212.  
  213.  TSP DATA
  214.      There  is  a TSP library (TSPLIB) available which has many solved and
  215.      semi-solved TSPs and different variants. The library is maintained by
  216.      Gerhard Reinelt <reinelt@ares.iwr.Uni-Heidelberg.de>. It is available
  217.      from         various          FTP          sites,          including:
  218.      softlib.cs.rice.edu/pub/tsplib/tsblib.tar
  219.  
  220.  OPERATIONAL RESEARCH DATA
  221.      Information  about  Operational  Research  test  problems  in  a wide
  222.      variety of areas can be obtained  by  emailing  <o.rlibrary@ic.ac.uk>
  223.      with  the  body of the email message being just the word "info".  The
  224.      files in  OR-Library  are  also  available  via  anonymous  FTP  from
  225.      mscmga.ms.ic.ac.uk/pub/   A  WWW  page  is  also  available  at  URL:
  226.      http://mscmga.ms.ic.ac.uk/info.html Instructions on how  to  use  OR-
  227.      Library  can  be  found  in  the file "paper.txt", or in the article:
  228.      J.E.Beasley, "OR-Library: distributing test  problems  by  electronic
  229.      mail",  Journal  of  the  Operational  Research Society 41(11) (1990)
  230.      pp1069-1072.
  231.  
  232.      The following is a list of some of the topics covered.
  233.      File                    Problem area
  234.  
  235.      assigninfo.txt          Assignment problem
  236.      deainfo.txt             Data envelopment analysis
  237.      gapinfo.txt             Generalised assignment problem
  238.      mipinfo.txt             Integer programming
  239.      lpinfo.txt              Linear programming
  240.      scpinfo.txt             Set covering
  241.      sppinfo.txt             Set partitioning
  242.      tspinfo.txt             Travelling salesman problem
  243.      periodtspinfo.txt   Period travelling salesman problem
  244.      netflowinfo.txt         Network flow problem
  245.  
  246.                  Location:
  247.      capmstinfo.txt           capacitated minimal spanning tree
  248.      capinfo.txt                     capacitated warehouse location
  249.      pmedinfo.txt                    p-median
  250.      uncapinfo.txt                   uncapacitated warehouse location
  251.      mknapinfo.txt                   Multiple knapsack problem
  252.      qapinfo.txt                     Quadratic assignment problem
  253.      rcspinfo.txt                    Resource constrained shortest path
  254.      phubinfo.txt                    p-hub location problem
  255.  
  256.                  Scheduling:
  257.      airlandinfo.txt                 Aircraft Landing Problem
  258.      cspinfo.txt                     Crew scheduling
  259.      flowshopinfo.txt                flow shop
  260.      jobshopinfo.txt                 job shop
  261.      openshopinfo.txt                open shop
  262.      tableinfo.txt                   timetabling problem
  263.  
  264.                  Steiner:
  265.      esteininfo.txt                  Euclidean Steiner problem
  266.      rsteininfo.txt                  Rectilinear Steiner problem
  267.      steininfo.txt                   Steiner problem in graphs
  268.  
  269.                  Two-dimensional cutting:
  270.      assortinfo.txt                  assortment problem
  271.      cgcutinfo.txt                   constrained guillotine
  272.      ngcutinfo.txt                   constrained non-guillotine
  273.      gcutinfo.txt                    unconstrained guillotine
  274.  
  275.                  Vehicle routing:
  276.      areainfo.txt                    fixed areas
  277.      fixedinfo.txt                   fixed routes
  278.      periodinfo.txt                  period routing
  279.      vrpinfo.txt                     single period
  280.      multivrpinfo.txt                multiple depot vehicle routing problem
  281.  
  282.  OTHER DATA
  283.      William Spears <spears@aic.nrl.navy.mil> maintains a WWW page titled:
  284.      Test  Functions  for  Evolutionary Algorithms which contians links to
  285.      various         sources          of          test          functions.
  286.      http://www.aic.nrl.navy.mil:80/~spears/functs.html
  287.  
  288.      ENCORE  (see  Q15.3)  also  contains  some test data. See directories
  289.      under /etc/data/
  290. ------------------------------
  291.  
  292. Subject: Q42: What is Life all about?
  293.  
  294.      42
  295.  
  296.      References
  297.      Adams, D. (1979) "The Hitch Hiker's Guide to the Galaxy", London: Pan
  298.      Books.
  299.  
  300.      Adams, D. (1980) "The Restaurant at the End of the Universe", London:
  301.      Pan Books.
  302.  
  303.      Adams, D. (1982) "Life, the Universe  and  Everything",  London:  Pan
  304.      Books.
  305.  
  306.      Adams,  D. (1984) "So long, and thanks for all the Fish", London: Pan
  307.      Books.
  308.  
  309.      Adams, D. (1992) "Mostly Harmless", London: Heinemann.
  310.  
  311. ------------------------------
  312.  
  313. Subject: Q42b: Is there a FAQ to this group?
  314.  
  315.      Yes.
  316.  
  317. ------------------------------
  318.  
  319. Subject: Q98: Are there any patents on EAs?
  320.  
  321.      Process  patents  have  been  issued  both  for  the  Bucket  Brigade
  322.      Algorithm in CLASSIFIER SYSTEMs: U.S. patent #4,697,242: J.H. Holland
  323.      and A. Burks, "Adaptive computing  system  capable  of  learning  and
  324.      discovery",  1985,  issued  Sept  29  1987;  and  for GP: U.S. patent
  325.      #4,935,877 (to John Koza).
  326.  
  327.      This FAQ does not attempt to provide legal advice.  However,  use  of
  328.      the  Lisp  code  in the book [KOZA92] is freely licensed for academic
  329.      use. Although those wishing to make commercial  use  of  any  process
  330.      should obviously consult any patent holders in question, it is pretty
  331.      clear that it's not  in  anyone's  best  interests  to  stifle  GA/GP
  332.      research and/or development. Commercial licenses much like those used
  333.      for CAD software can presumably be obtained  for  the  use  of  these
  334.      processes where necessary.
  335.  
  336.      Jarmo  Alander's  massive  bibliography of GAs (see Q10.8) includes a
  337.      (probably) complete list of all currently  know  patents.   There  is
  338.      also  a  periodic posting on comp.ai.neural-nets by Gregory Aharonian
  339.      <srctran@world.std.com> about patents on Artificial  Neural  Networks
  340.      (ANNs).
  341.  
  342. ------------------------------
  343.  
  344. Subject: Q99: A Glossary on EAs?
  345.  
  346.      A  very  good  glossary  of  genetics  terminology  can  be  found at
  347.      http://helios.bto.ed.ac.uk/bto/glossary
  348.  
  349.  1
  350.      1/5 SUCCESS RULE:
  351.       Derived by I. Rechenberg,  the  suggestion  that  when  Gaussian
  352.       MUTATIONs  are  applied  to real-valued vectors in searching for
  353.       the minimum of a function, a rule-of-thumb to attain good  rates
  354.       of  error  convergence  is  to  adapt  the STANDARD DEVIATION of
  355.       mutations to generate one superior solution out  of  every  five
  356.       attempts.
  357.  
  358.  A
  359.      ADAPTIVE BEHAVIOUR:
  360.       "...underlying  mechanisms  that allow animals, and potentially,
  361.       ROBOTs to adapt and survive in uncertain environments" --- Meyer
  362.       & Wilson (1991), [SAB90]
  363.  
  364.      AI:  See ARTIFICIAL INTELLIGENCE.
  365.  
  366.      ALIFE:
  367.       See ARTIFICIAL LIFE.
  368.  
  369.      ALLELE :
  370.       (biol) Each GENE is able to occupy only a particular region of a
  371.       CHROMOSOME, its locus. At any given locus there  may  exist,  in
  372.       the POPULATION, alternative forms of the gene. These alternative
  373.       are called alleles of one another.
  374.  
  375.       (EC) The value of a gene.  Hence, for a  binary  representation,
  376.       each gene may have an ALLELE of 0 or 1.
  377.  
  378.      ARTIFICIAL INTELLIGENCE:
  379.       "...the  study  of  how to make computers do things at which, at
  380.       the moment, people are better" --- Elaine  Rich (1988)
  381.  
  382.      ARTIFICIAL LIFE:
  383.       Term coined by Christopher G.  Langton  for  his  1987  [ALIFEI]
  384.       conference.  In  the preface of the proceedings he defines ALIFE
  385.       as "...the study of simple computer generated hypothetical  life
  386.       forms, i.e.  life-as-it-could-be."
  387.  
  388.  B
  389.      BUILDING BLOCK:
  390.       (EC)  A  small,  tightly clustered group of GENEs which have co-
  391.       evolved  in  such  a  way  that  their  introduction  into   any
  392.       CHROMOSOME  will  be  likely  to  give increased FITNESS to that
  393.       chromosome.
  394.  
  395.       The "building block hypothesis" [GOLD89] states  that  GAs  find
  396.       solutions  by first finding as many BUILDING BLOCKs as possible,
  397.       and then combining them together to give the highest fitness.
  398.  
  399.  C
  400.      CENTRAL DOGMA:
  401.       (biol) The dogma that nucleic acids act  as  templates  for  the
  402.       synthesis  of  proteins,  but never the reverse. More generally,
  403.       the dogma that GENEs exert an influence over the form of a body,
  404.       but  the  form  of  a body is never translated back into genetic
  405.       code: acquired characteristics are not inherited. cf LAMARCKISM.
  406.  
  407.       (GA)  The  dogma  that  the  behaviour  of the algorithm must be
  408.       analysed using the SCHEMA THEOREM.
  409.  
  410.       (life in general) The dogma that this all is useful in a way.
  411.  
  412.       "You guys have a dogma. A certain irrational  set  of  believes.
  413.       Well,  here's  my  irrational  set  of  beliefs.  Something that
  414.       works."
  415.       --- Rodney A. Brooks, [LEVY92]
  416.  
  417.      CFS: See CLASSIFIER SYSTEM.
  418.  
  419.      CHROMOSOME:
  420.       (biol) One of the chains of DNA  found  in  cells.   CHROMOSOMEs
  421.       contain  GENEs,  each  encoded as a subsection of the DNA chain.
  422.       Chromosomes are usually present in all  cells  in  an  organism,
  423.       even  though  only  a minority of them will be active in any one
  424.       cell.
  425.  
  426.       (EC) A datastructure which holds a `string' of task  parameters,
  427.       or  genes.   This  may  be stored, for example, as a binary bit-
  428.       string, or an array of integers.
  429.  
  430.      CLASSIFIER SYSTEM:
  431.       A system which takes a (set of) inputs, and produces a (set  of)
  432.       outputs  which  indicate  some classification of the inputs.  An
  433.       example might take inputs from sensors in a chemical plant,  and
  434.       classify  them  in  terms  of: 'running ok', 'needs more water',
  435.       'needs less water', 'emergency'. See Q1.4 for more  information.
  436.  
  437.      COMBINATORIAL OPTIMIZATION:
  438.       Some tasks involve combining a set of entities in a specific way
  439.       (e.g.  the task of building a house).  A  general  combinatorial
  440.       task  involves deciding (a) the specifications of those entities
  441.       (e.g. what size, shape, material to make the bricks  from),  and
  442.       (b)  the  way in which those entities are brought together (e.g.
  443.       the number of bricks, and  their  relative  positions).  If  the
  444.       resulting  combination  of  entities  can in some way be given a
  445.       FITNESS score, then COMBINATORIAL OPTIMIZATION is  the  task  of
  446.       designing  a  set  of  entities,  and  deciding how they must be
  447.       configured, so  as  to  give  maximum  fitness.  cf  ORDER-BASED
  448.       PROBLEM.
  449.  
  450.      COMMA STRATEGY:
  451.       Notation  originally  proposed  in  EVOLUTION STRATEGIEs, when a
  452.       POPULATION of "mu" PARENTs generates "lambda" OFFSPRING and  the
  453.       mu  parents are discarded, leving only the lambda INDIVIDUALs to
  454.       compete directly.  Such a process is written  as  a  (mu,lambda)
  455.       search.   The  process  of  only  competing  offspring then is a
  456.       "comma strategy." cf.  PLUS STRATEGY.
  457.  
  458.      CONVERGED:
  459.       A GENE is said to have CONVERGED when 95% of the CHROMOSOMEs  in
  460.       the  POPULATION  all  contain the same ALLELE for that gene.  In
  461.       some circumstances, a population can be said to  have  converged
  462.       when  all  genes  have  converged. (However, this is not true of
  463.       populations containing multiple SPECIES, for example.)
  464.  
  465.       Most people use "convergence" fairly loosely, to  mean  "the  GA
  466.       has  stopped  finding new, better solutions".  Of course, if you
  467.       wait long  enough,  the  GA  will  *eventually*  find  a  better
  468.       solution  (unless  you  have  already found the global optimum).
  469.       What people really mean is "I'm not willing to wait for  the  GA
  470.       to  find  a  new,  better  solution, because I've already waited
  471.       longer than I wanted to and it hasn't improved in ages."
  472.  
  473.       An interesting discussion on convergence by Michael Vose can  be
  474.       found      in      GA-Digest      v8n22,      available     from
  475.       ftp.aic.nrl.navy.mil/pub/galist/digests/v8n22
  476.  
  477.      CONVERGENCE VELOCITY:
  478.       The rate of error reduction.
  479.  
  480.      COOPERATION:
  481.       The behavior of two or more INDIVIDUALs acting to  increase  the
  482.       gains of all participating individuals.
  483.  
  484.      CROSSOVER:
  485.       (EC)  A  REPRODUCTION  OPERATOR  which forms a new CHROMOSOME by
  486.       combining parts  of  each  of  two  `parent'  chromosomes.   The
  487.       simplest  form  is single-point CROSSOVER, in which an arbitrary
  488.       point in the chromosome is  picked.  All  the  information  from
  489.       PARENT  A  is  copied  from the start up to the crossover point,
  490.       then all the information  from  parent  B  is  copied  from  the
  491.       crossover point to the end of the chromosome. The new chromosome
  492.       thus gets the head of one parent's chromosome combined with  the
  493.       tail  of  the  other.   Variations exist which use more than one
  494.       crossover point, or combine information from  parents  in  other
  495.       ways.
  496.  
  497.       (biol)  A   complicated  process  which typically takes place as
  498.       follows:  chromosomes,  while  engaged  in  the  production   of
  499.       GAMETEs,  exchange  portions of genetic material.  The result is
  500.       that an almost infinite variety  of  gametes  may  be  produced.
  501.       Subsequently,   during  sexual  REPRODUCTION,  male  and  female
  502.       gametes (i.e. sperm and ova) fuse to produce a new DIPLOID  cell
  503.       with a pair of chromosomes.
  504.  
  505.       In  [HOLLAND92]  the sentence "When sperm and ova fuse, matching
  506.       chromosomes line up with one another their length, thus swapping
  507.       genetic  material"  is  thus  wrong,  since these two activities
  508.       occur in different parts of the  life  cycle.   [eds  note:   If
  509.       sexual  reproduction (the  Real  Thing) worked like in GAs, then
  510.       Holland would be right, but as we  all  know,   it's   not   the
  511.       case.   We  just  encountered  a Freudian slip of a Grandmaster.
  512.       BTW:  even the German translation of  this  article   has   this
  513.       "bug", although it's well-hidden by the translator.]
  514.  
  515.      CS:  See CLASSIFIER SYSTEM.
  516.  
  517.  D
  518.      DARWINISM:
  519.       (biol)  Theory  of EVOLUTION, proposed by Darwin, that evolution
  520.       comes   about   through   random    variation    of    heritable
  521.       characteristics, coupled with natural SELECTION (survival of the
  522.       fittest). A physical mechanism for this, in terms of  GENEs  and
  523.       CHROMOSOMEs,  was  discovered  many  years later.  DARWINISM was
  524.       combined with the selectionism of Weismann and the  genetics  of
  525.       Mendel   to   form   the   Neo-Darwinian  Synthesis  during  the
  526.       1930s-1950s by T. Dobzhansky, E. Mayr, G. Simpson, R. Fisher, S.
  527.       Wright, and others. cf LAMARCKISM.
  528.  
  529.       The  talk.origins  FAQ contains more details (See Q10.7).  Also,
  530.       the "Dictionary of Darwinism and of Evolution" (Ed.  by  Patrick
  531.       Tort)  was published in early 1996. It contains a vast amount of
  532.       information  about  what  Darwinism   is   and   (perhaps   more
  533.       importantly)     is     not.      Further    information    from
  534.       http://www.planete.net/~ptort/darwin/evolengl.html  (in  various
  535.       languages).
  536.  
  537.       (EC) Theory which inspired all branches of EC.
  538.  
  539.      DECEPTION:
  540.       The  condition  where  the  combination  of good BUILDING BLOCKs
  541.       leads  to  reduced  FITNESS,  rather  than  increased   fitness.
  542.       Proposed  by [GOLD89] as a reason for the failure of GAs on many
  543.       tasks.
  544.  
  545.      DIPLOID:
  546.       (biol) This refers to a cell which contains two copies  of  each
  547.       CHROMOSOME.   The  copies  are  homologous i.e. they contain the
  548.       same GENEs in the same sequence. In  many  sexually  reproducing
  549.       SPECIES,  the  genes in one of the sets of chromosomes will have
  550.       been inherited from the father's GAMETE (sperm), while the genes
  551.       in  the  other  set  of chromosomes are from the mother's gamete
  552.       (ovum).
  553.      DNA: (biol) Deoxyribonucleic Acid, a double stranded macromolecule of
  554.       helical  structure  (comparable  to  a  spiral  staircase). Both
  555.       single strands are linear,  unbranched  nucleic  acid  molecules
  556.       build  up  from  alternating  deoxyribose  (sugar) and phosphate
  557.       molecules. Each deoxyribose part  is  coupled  to  a  nucleotide
  558.       base,  which  is  responsible for establishing the connection to
  559.       the other strand of the DNA.  The  4  nucleotide  bases  Adenine
  560.       (A),  Thymine (T), Cytosine (C) and Guanine (G) are the alphabet
  561.       of the genetic information. The sequences of these bases in  the
  562.       DNA  molecule determines the building plan of any organism. [eds
  563.       note: suggested reading: James  D.  Watson  (1968)  "The  Double
  564.       Helix", London: Weidenfeld and Nicholson]
  565.  
  566.       (literature)  Douglas  Noel  Adams, contemporary Science Fiction
  567.       comedy writer. Published "The Hitch-Hiker's Guide to the Galaxy"
  568.       when  he  was  25 years old, which made him one of the currently
  569.       most  successful  British  authors.   [eds  note:  interestingly
  570.       Watson  was  also 25 years old, when he discovered the DNA; both
  571.       events are probably not interconnected; you might also  want  to
  572.       look  at:  Neil  Gaiman's  (1987)  "DON'T  PANIC -- The Official
  573.       Hitch-Hiker's Guide to the Galaxy companion", and of course  get
  574.       your hands on the wholly remarkable FAQ in alt.fan.douglas-adams
  575.       ]
  576.  
  577.      DNS: (biol) Desoxyribonukleinsaeure, German for DNA.
  578.  
  579.       (comp) The Domain Name System, a distributed database system for
  580.       translating    computer    names   (e.g.   lumpi.informatik.uni-
  581.       dortmund.de)   into   numeric   Internet,   i.e.    IP-addresses
  582.       (129.217.36.140)  and  vice-versa.   DNS allows you to hook into
  583.       the net without remembering long lists  of  numeric  references,
  584.       unless  your  system  administrator  has incorrectly set-up your
  585.       site's system.
  586.  
  587.  E
  588.      EA:  See EVOLUTIONARY ALGORITHM.
  589.  
  590.      EC:  See EVOLUTIONARY COMPUTATION.
  591.  
  592.      ELITISM:
  593.       ELITISM (or  an  elitist  strategy)  is  a  mechanism  which  is
  594.       employed  in  some EAs which ensures that the CHROMOSOMEs of the
  595.       most highly fit member(s) of the POPULATION are passed on to the
  596.       next  GENERATION  without  being  altered  by GENETIC OPERATORs.
  597.       Using elitism ensures that the minimum FITNESS of the population
  598.       can  never  reduce  from  one  generation  to  the next. Elitism
  599.       usually brings about a more rapid convergence of the population.
  600.       In some applications elitism improves the chances of locating an
  601.       optimal INDIVIDUAL, while in others it reduces it.
  602.  
  603.      ENCORE:
  604.       The EvolutioNary Computation REpository Network.  An  collection
  605.       of  FTP  servers/World  Wide  Web  sites  holding  all manner of
  606.       interesting  things  related  to  EC.   See   Q15.3   for   more
  607.       information.
  608.  
  609.      ENVIRONMENT:
  610.       (biol)  That  which  surrounds  an  organism.  Can be 'physical'
  611.       (abiotic), or biotic.  In both, the organism  occupies  a  NICHE
  612.       which  influences  its  FITNESS within the total ENVIRONMENT.  A
  613.       biotic  environment  may  present   frequency-dependent  fitness
  614.       functions  within  a  POPULATION,  that  is,  the  fitness of an
  615.       organism's behaviour may depend upon how many  others  are  also
  616.       doing  it.   Over  several  GENERATIONs, biotic environments may
  617.       foster  co-evolution,  in  which  fitness  is  determined   with
  618.       SELECTION partly by other SPECIES.
  619.  
  620.      EP:  See EVOLUTIONARY PROGRAMMING.
  621.  
  622.      EPISTASIS:
  623.       (biol) A "masking" or "switching" effect among GENEs.  A biology
  624.       textbook says: "A gene is said to be epistatic when its presence
  625.       suppresses  the  effect  of  a gene at another locus.  Epistatic
  626.       genes are sometimes called inhibiting  genes  because  of  their
  627.       effect on other genes which are described as hypostatic."
  628.  
  629.       (EC)  When  EC  researchers  use  the  term  EPISTASIS, they are
  630.       generally referring to any  kind  of  strong  interaction  among
  631.       genes, not just masking effects. A possible definition is:
  632.  
  633.       Epistasis  is  the  interaction  between  different  genes  in a
  634.       CHROMOSOME.  It is the  extent  to  which  the  contribution  to
  635.       FITNESS of one gene depends on the values of other genes.
  636.  
  637.       Problems  with  little  or  no  epistasis  are  trivial to solve
  638.       (hillclimbing is sufficient). But highly epistatic problems  are
  639.       difficult  to  solve,  even  for GAs.  High epistasis means that
  640.       BUILDING BLOCKs cannot form, and there will be DECEPTION.
  641.  
  642.      ES:  See EVOLUTION STRATEGY.
  643.  
  644.      EVOLUTION:
  645.       That process of change which is  assured  given  a  reproductive
  646.       POPULATION in which there are (1) varieties of INDIVIDUALs, with
  647.       some varieties being (2) heritable, of which some varieties  (3)
  648.       differ  in FITNESS (reproductive success). (See the talk.origins
  649.       FAQ for discussion on this (See Q10.7).)
  650.  
  651.       "Don't assume that all people who accept EVOLUTION are atheists"
  652.  
  653.       --- Talk.origins FAQ
  654.  
  655.      EVOLUTION STRATEGIE:
  656.  
  657.      EVOLUTION STRATEGY:
  658.       A type of EVOLUTIONARY ALGORITHM developed in the early 1960s in
  659.       Germany.  It employs real-coded parameters, and in its  original
  660.       form,  it  relied  on  MUTATION  as  the  search operator, and a
  661.       POPULATION size of one. Since then it has evolved to share  many
  662.       features   with   GENETIC   ALGORITHMs.    See   Q1.3  for  more
  663.       information.
  664.  
  665.      EVOLUTIONARILY STABLE STRATEGY:
  666.       A strategy that does well in a POPULATION dominated by the  same
  667.       strategy.   (cf  Maynard  Smith,  1974)  Or, in other words, "An
  668.       'ESS' ... is a strategy such that,  if  all  the  members  of  a
  669.       population  adopt  it, no mutant strategy can invade."  (Maynard
  670.       Smith "Evolution and the Theory of Games", 1982).
  671.  
  672.      EVOLUTIONARY ALGORITHM:
  673.       A algorithm designed to perform EVOLUTIONARY COMPUTATION.
  674.  
  675.      EVOLUTIONARY COMPUTATION:
  676.       Encompasses methods of simulating EVOLUTION on a computer.   The
  677.       term  is  relatively new and represents an effort bring together
  678.       researchers who have been working in closely related fields  but
  679.       following  different  paradigms.   The  field  is  now  seen  as
  680.       including research in GENETIC ALGORITHMs, EVOLUTION  STRATEGIEs,
  681.       EVOLUTIONARY  PROGRAMMING, ARTIFICIAL LIFE, and so forth.  For a
  682.       good overview see the editorial introduction to Vol. 1, No. 1 of
  683.       "Evolutionary  Computation" (MIT Press, 1993).  That, along with
  684.       the papers in  the  issue,  should  give  you  a  good  idea  of
  685.       representative research.
  686.  
  687.      EVOLUTIONARY PROGRAMMING:
  688.       An  evolutionay  algorithm  developed  in the mid 1960s. It is a
  689.       stochastic OPTIMIZATION strategy, which is  similar  to  GENETIC
  690.       ALGORITHMs,  but  dispenses  with both "genomic" representations
  691.       and with CROSSOVER as a REPRODUCTION  OPERATOR.   See  Q1.2  for
  692.       more information.
  693.  
  694.      EVOLUTIONARY SYSTEMS:
  695.       A  process  or system which employs the evolutionary dynamics of
  696.       REPRODUCTION, MUTATION, competition and SELECTION.  The specific
  697.       forms  of  these  processes  are  irrelevant  to  a system being
  698.       described as "evolutionary."
  699.  
  700.      EXPECTANCY:
  701.       Or expected value.  Pertaining to a random  variable  X,  for  a
  702.       continuous random variable, the expected value is:
  703.       E(X) = INTEGRAL(-inf, inf) [X f(X) dX].
  704.       The  discrete expectation takes a similar form using a summation
  705.       instead of an integral.
  706.  
  707.      EXPLOITATION:
  708.       When traversing a SEARCH SPACE, EXPLOITATION is the  process  of
  709.       using information gathered from previously visited points in the
  710.       search space to determine which places might  be  profitable  to
  711.       visit  next.  An  example  is  hillclimbing,  which investigates
  712.       adjacent points in the search space, and moves in the  direction
  713.       giving   the   greatest   increase   in  FITNESS.   Exploitation
  714.       techniques are good at finding local maxima.
  715.  
  716.      EXPLORATION:
  717.       The process of visiting entirely new regions of a SEARCH  SPACE,
  718.       to  see  if  anything  promising  may  be  found  there.  Unlike
  719.       EXPLOITATION,  EXPLORATION  involves  leaps  into  the  unknown.
  720.       Problems  which  have  many  local  maxima can sometimes only be
  721.       solved by this sort of random search.
  722.  
  723.  F
  724.      FAQ: Frequently Asked Questions. See definition given before the main
  725.       table of contents.
  726.  
  727.      FITNESS:
  728.       (biol)  Loosely:  adaptedness.  Often measured as, and sometimes
  729.       equated to, relative reproductive success.  Also proportional to
  730.       expected  time  to extinction.  "The fit are those who fit their
  731.       existing ENVIRONMENTs and  whose  descendants  will  fit  future
  732.       environments."   (J.  Thoday,  "A  Century  of  Darwin",  1959).
  733.       Accidents of history are relevant.
  734.  
  735.       (EC) A value assigned to an INDIVIDUAL which reflects  how  well
  736.       the  individual solves the task in hand. A "fitness function" is
  737.       used to  map  a  CHROMOSOME  to  a  FITNESS  value.  A  "fitness
  738.       landscape"  is the hypersurface obtained by applying the fitness
  739.       function to every point in the SEARCH SPACE.
  740.      FUNCTION OPTIMIZATION:
  741.       For a function which takes a set  of  N  input  parameters,  and
  742.       returns  a  single output value, F, FUNCTION OPTIMIZATION is the
  743.       task of finding the  set(s)  of  parameters  which  produce  the
  744.       maximum (or minimum) value of F. Function OPTIMIZATION is a type
  745.       of VALUE-BASED PROBLEM.
  746.  
  747.      FTP: File Transfer Protocol. A system which allows the  retrieval  of
  748.       files stored on a remote computer. Basic FTP requires a password
  749.       before access can be gained to the  remote  computer.  Anonymous
  750.       FTP   does   not   require  a  special  password:  after  giving
  751.       "anonymous" as the user name, any password will  do  (typically,
  752.       you  give  your email address at this point). Files available by
  753.       FTP are specified as <ftp-site-name>:<the-complete-filename> See
  754.       Q15.5.
  755.  
  756.      FUNCTION SET:
  757.       (GP)  The set of operators used in GP. These functions label the
  758.       internal (non-leaf) points of the parse trees that represent the
  759.       programs  in  the  POPULATION.  An example FUNCTION SET might be
  760.       {+, -, *}.
  761.  
  762.  G
  763.      GA:  See GENETIC ALGORITHM.
  764.  
  765.      GAME THEORY:
  766.       A mathematical theory originally developed for human games,  and
  767.       generalized  to  human  economics  and military strategy, and to
  768.       EVOLUTION in the theory of EVOLUTIONARILY STABLE STRATEGY.  GAME
  769.       THEORY  comes  into  its  own wherever the optimum policy is not
  770.       fixed, but depends upon the policy which is  statistically  most
  771.       likely to be adopted by opponents.
  772.  
  773.      GAMETE:
  774.       (biol)  Cells which carry genetic information from their PARENTs
  775.       for the purposes  of  sexual  REPRODUCTION.   In  animals,  male
  776.       GAMETEs are called sperm, female gametes are called ova. Gametes
  777.       have a HAPLOID number of CHROMOSOMEs.
  778.  
  779.      GAUSSIAN DISTRIBUTION:
  780.       See NORMALLY DISTRIBUTED.
  781.  
  782.      GENE:
  783.       (EC) A subsection of a CHROMOSOME which  (usually)  encodes  the
  784.       value of a single parameter.
  785.  
  786.       (biol) The fundamental unit of inheritance, comprising a segment
  787.       of DNA that codes for  one  or  several  related  functions  and
  788.       occupies  a  fixed position (locus) on the chromosome.  However,
  789.       the  term  may  be  defined  in  different  ways  for  different
  790.       purposes.   For  a fuller story, consult a book on genetics (See
  791.       Q10.7).
  792.  
  793.      GENE-POOL:
  794.       The whole set of GENEs in a breeding POPULATION.   The  metaphor
  795.       on  which  the  term  is based de-emphasizes the undeniable fact
  796.       that genes actually go about in discrete bodies, and  emphasizes
  797.       the idea of genes flowing about the world like a liquid.
  798.  
  799.       Everybody out of the gene-pool, now!
  800.  
  801.       --- Author prefers to be anonymous
  802.  
  803.      GENERATION:
  804.       (EC) An iteration of the measurement of FITNESS and the creation
  805.       of a new POPULATION by means of REPRODUCTION OPERATORs.
  806.  
  807.      GENETIC ALGORITHM:
  808.       A type of  EVOLUTIONARY  COMPUTATION  devised  by  John  Holland
  809.       [HOLLAND92].    A   model   of  machine  learning  that  uses  a
  810.       genetic/evolutionary  metaphor.  Implementations  typically  use
  811.       fixed-length   character  strings  to  represent  their  genetic
  812.       information, together with a  POPULATION  of  INDIVIDUALs  which
  813.       undergo  CROSSOVER  and  MUTATION  in  order to find interesting
  814.       regions of the SEARCH SPACE.  See Q1.1 for more information.
  815.  
  816.      GENETIC DRIFT:
  817.       Changes in gene/allele frequencies in  a  POPULATION  over  many
  818.       GENERATIONs,   resulting  from  chance  rather  than  SELECTION.
  819.       Occurs most rapidly in small  populations.   Can  lead  to  some
  820.       ALLELEs   becoming   `extinct',   thus   reducing   the  genetic
  821.       variability in the population.
  822.  
  823.      GENETIC PROGRAMMING:
  824.       GENETIC ALGORITHMs applied to programs.  GENETIC PROGRAMMING  is
  825.       more  expressive  than fixed-length character string GAs, though
  826.       GAs are  likely  to  be  more  efficient  for  some  classes  of
  827.       problems.  See Q1.5 for more information.
  828.  
  829.      GENETIC OPERATOR:
  830.       A search operator acting on a coding structure that is analogous
  831.       to a GENOTYPE of an organism (e.g. a CHROMOSOME).
  832.  
  833.      GENOTYPE:
  834.       The  genetic  composition  of  an  organism:   the   information
  835.       contained in the GENOME.
  836.  
  837.      GENOME:
  838.       The entire collection of GENEs (and hence CHROMOSOMEs) possessed
  839.       by an organism.
  840.  
  841.      GLOBAL OPTIMIZATION:
  842.       The process by which a search  is  made  for  the  extremum  (or
  843.       extrema)  of  a  functional  which, in EVOLUTIONARY COMPUTATION,
  844.       corresponds to the FITNESS or error function  that  is  used  to
  845.       assess the PERFORMANCE of any INDIVIDUAL.
  846.  
  847.      GP:  See GENETIC PROGRAMMING.
  848.  
  849.  H
  850.      HAPLOID:
  851.       (biol) This refers to cell which contains a single CHROMOSOME or
  852.       set of chromosomes, each consisting  of  a  single  sequence  of
  853.       GENEs.  An example is a GAMETE.  cf DIPLOID.
  854.  
  855.       In EC, it is usual for INDIVIDUALs to be HAPLOID.
  856.  
  857.      HARD SELECTION:
  858.       SELECTION  acts  on  competing  INDIVIDUALs.  When only the best
  859.       available  individuals  are  retained  for   generating   future
  860.       progeny,  this  is  termed "hard selection."  In contrast, "soft
  861.       selection"  offers  a  probabilistic  mechanism  for  maitaining
  862.       individuals  to  be PARENTs of future progeny despite possessing
  863.       relatively poorer objective values.
  864.  
  865.  I
  866.      INDIVIDUAL:
  867.       A single  member  of  a  POPULATION.   In  EC,  each  INDIVIDUAL
  868.       contains  a  CHROMOSOME  (or,  more  generally,  a GENOME) which
  869.       represents a possible solution to the task being tackled, i.e. a
  870.       single  point in the SEARCH SPACE.  Other information is usually
  871.       also stored in each individual, e.g. its FITNESS.
  872.  
  873.      INVERSION:
  874.       (EC) A REORDERING operator which  works  by  selecting  two  cut
  875.       points in a CHROMOSOME, and reversing the order of all the GENEs
  876.       between those two points.
  877.  
  878.  L
  879.      LAMARCKISM:
  880.       Theory of EVOLUTION which preceded  Darwin's.  Lamarck  believed
  881.       that  evolution  came  about through the inheritance of acquired
  882.       characteristics. That is, the skills or physical features  which
  883.       an  INDIVIDUAL  acquires during its lifetime can be passed on to
  884.       its OFFSPRING.  Although Lamarckian inheritance  does  not  take
  885.       place  in  nature, the idea has been usefully applied by some in
  886.       EC.  cf DARWINISM.
  887.  
  888.      LCS: See LEARNING CLASSIFIER SYSTEM.
  889.  
  890.      LEARNING CLASSIFIER SYSTEM:
  891.       A CLASSIFIER SYSTEM which "learns" how to classify  its  inputs.
  892.       This  often involves "showing" the system many examples of input
  893.       patterns, and their corresponding correct outputs. See Q1.4  for
  894.       more information.
  895.  
  896.  M
  897.      MIGRATION:
  898.       The  transfer  of  (the  GENEs  of)  an INDIVIDUAL from one SUB-
  899.       POPULATION to another.
  900.  
  901.      MOBOT:
  902.       MOBile ROBOT.  cf ROBOT.
  903.  
  904.      MUTATION:
  905.       (EC) a REPRODUCTION OPERATOR which forms  a  new  CHROMOSOME  by
  906.       making  (usually  small) alterations to the values of GENEs in a
  907.       copy of a single, PARENT chromosome.
  908.  
  909.  N
  910.      NFL: See NO FREE LUNCH.
  911.  
  912.      NICHE:
  913.       (biol) In natural ecosystems, there are many different  ways  in
  914.       which  animals  may survive (grazing, hunting, on the ground, in
  915.       trees,  etc.),  and  each  survival  strategy   is   called   an
  916.       "ecological niche."  SPECIES which occupy different NICHEs (e.g.
  917.       one eating plants, the other eating insects) may coexist side by
  918.       side  without  competition,  in a stable way. But if two species
  919.       occupying the same niche are brought into the same  area,  there
  920.       will  be  competition,  and  eventually  the  weaker  of the two
  921.       species will be  made  (locally)  extinct.  Hence  diversity  of
  922.       species  depends  on them occupying a diversity of niches (or on
  923.       geographical separation).
  924.  
  925.       (EC)  In  EC,  we  often  want  to  maintain  diversity  in  the
  926.       POPULATION.   Sometimes  a  FITNESS  function may be known to be
  927.       multimodal, and we want to locate all the peaks. We may consider
  928.       each  peak  in  the fitness function as analogous to a niche. By
  929.       applying  techniques  such  as  fitness  sharing   (Goldberg   &
  930.       Richardson,  [ICGA87]),  the  population  can  be prevented from
  931.       converging on a single peak, and instead stable  SUB-POPULATIONs
  932.       form  at  each  peak.  This  is  analogous  to different species
  933.       occupying different niches. See also SPECIES, SPECIATION.
  934.  
  935.      NO FREE LUNCH:
  936.       Cocktail party definition:
  937.  
  938.       For any pair of search algorithms, there are "as many"  problems
  939.       for  which  the  first  algorithm  outperforms the second as for
  940.       which the reverse is true. One consequence of this is that if we
  941.       don't  put  any  domain  knowledge  into our algorithm, it is as
  942.       likely to perform worse than random search as it  is  likely  to
  943.       perform  better.   This  is  true  for  all algorimths including
  944.       GENETIC ALGORITHMs.
  945.  
  946.       More detailed description:
  947.  
  948.       The NFL work  of  Wolpert  and  Macready  is  a  framework  that
  949.       addresses the core aspects of search, focusing on the connection
  950.       between FITNESS functions and effective search  algorithms.  The
  951.       central  importance of this connection is demonstrated by the No
  952.       Free Lunch theorem which states that averaged over all problems,
  953.       all  search algorithms perform equally. This result implies that
  954.       if we are comparing a genetic algorithm to some other  algorithm
  955.       (e.g.,  simulated  annealing,  or  even  random  search) and the
  956.       genetic algorithm performs better on  some  class  of  problems,
  957.       then the other algorithm necessarily performs better on problems
  958.       outside the class. Thus it is essential to incorporate knowledge
  959.       of the problem into the search algorithm.
  960.  
  961.       The  NFL  framework  also  does  the  following:  it  provides a
  962.       geometric interpretation of what it means for an algorithm to be
  963.       well  matched  to  a  problem; it provides information theoretic
  964.       insight into the search procedure; it investigates  time-varying
  965.       fitness  functions;  it  proves  that independent of the fitness
  966.       function,  one   cannot   (without   prior   domain   knowledge)
  967.       successfully  choose  between  two  algorithms  based  on  their
  968.       previous behavior; it provides a number of  formal  measures  of
  969.       how  well an algorithm performs; and it addresses the difficulty
  970.       of OPTIMIZATION problems from a viewpoint outside of traditional
  971.       computational complexity.
  972.  
  973.      NORMALLY DISTRIBUTED:
  974.       A  random  variable  is  NORMALLY  DISTRIBUTED  if  its  density
  975.       function is described as
  976.       f(x)    =    1/sqrt(2*pi*sqr(sigma))    *    exp(-0.5*(x-mu)*(x-
  977.       mu)/sqr(sigma))
  978.       where  mu  is the mean of the random variable x and sigma is the
  979.       STANDARD DEVIATION.
  980.  
  981.  O
  982.      OBJECT VARIABLES:
  983.       Parameters that are directly involved in assessing the  relative
  984.       worth of an INDIVIDUAL.
  985.  
  986.      OFFSPRING:
  987.       An INDIVIDUAL generated by any process of REPRODUCTION.
  988.  
  989.      OPTIMIZATION:
  990.       The  process  of iteratively improving the solution to a problem
  991.       with respect to a specified objective function.
  992.  
  993.      ORDER-BASED PROBLEM:
  994.       A problem where the solution must be specified in  terms  of  an
  995.       arrangement  (e.g.  a  linear  ordering) of specific items, e.g.
  996.       TRAVELLING  SALESMAN  PROBLEM,  computer   process   scheduling.
  997.       ORDER-BASED  PROBLEMs  are a class of COMBINATORIAL OPTIMIZATION
  998.       problems in which  the  entities  to  be  combined  are  already
  999.       determined. cf VALUE-BASED PROBLEM.
  1000.  
  1001.      ONTOGENESIS:
  1002.       Refers  to  a  single  organism,  and  means the life span of an
  1003.       organism from its birth to death.  cf PHYLOGENESIS.
  1004.  P
  1005.      PANMICTIC POPULATION:
  1006.       (EC, biol) A  mixed  POPULATION.   A  population  in  which  any
  1007.       INDIVIDUAL  may  be  mated  with  any  other  individual  with a
  1008.       probability which depends only on  FITNESS.   Most  conventional
  1009.       EVOLUTIONARY ALGORITHMs have PANMICTIC POPULATIONs.
  1010.  
  1011.       The  opposite  is a population divided into groups known as SUB-
  1012.       POPULATIONs, where individuals may only mate with others in  the
  1013.       same sub-population. cf SPECIATION.
  1014.  
  1015.      PARENT:
  1016.       An  INDIVIDUAL  which takes part in REPRODUCTION to generate one
  1017.       or more other individuals, known as OFFSPRING, or children.
  1018.  
  1019.      PERFORMANCE:
  1020.       cf FITNESS.
  1021.  
  1022.      PHENOTYPE:
  1023.       The expressed traits of an INDIVIDUAL.
  1024.  
  1025.      PHYLOGENESIS:
  1026.       Refers to  a  POPULATION  of  organisms.  The  life  span  of  a
  1027.       population  of organisms from pre-historic times until today. cf
  1028.       ONTOGENESIS.
  1029.  
  1030.      PLUS STRATEGY:
  1031.       Notation originally proposed in  EVOLUTION  STRATEGIEs,  when  a
  1032.       POPULATION  of "mu" PARENTs generates "lambda" OFFSPRING and all
  1033.       mu and lambda  INDIVIDUALs  compete  directly,  the  process  is
  1034.       written  as  a (mu+lambda) search.  The process of competing all
  1035.       parents and offspring then is  a  "plus  strategy."  cf.   COMMA
  1036.       STRATEGY.
  1037.  
  1038.      POPULATION:
  1039.       A  group of INDIVIDUALs which may interact together, for example
  1040.       by mating, producing OFFSPRING, etc. Typical POPULATION sizes in
  1041.       EC range from 1 (for certain EVOLUTION STRATEGIEs)
  1042.        to   many   thousands   (for  GENETIC  PROGRAMMING).   cf  SUB-
  1043.       POPULATION.
  1044.  
  1045.  R
  1046.      RECOMBINATION:
  1047.       cf CROSSOVER.
  1048.  
  1049.      REORDERING:
  1050.       (EC) A REORDERING operator  is  a  REPRODUCTION  OPERATOR  which
  1051.       changes  the  order  of  GENEs in a CHROMOSOME, with the hope of
  1052.       bringing related genes closer together, thereby facilitating the
  1053.       production of BUILDING BLOCKs.  cf INVERSION.
  1054.  
  1055.      REPRODUCTION:
  1056.       (biol,  EC)  The  creation  of a new INDIVIDUAL from two PARENTs
  1057.       (sexual REPRODUCTION).  Asexual reproduction is the creation  of
  1058.       a new individual from a single parent.
  1059.  
  1060.      REPRODUCTION OPERATOR:
  1061.       (EC)  A  mechanism  which  influences  the  way in which genetic
  1062.       information is passed on  from  PARENT(s)  to  OFFSPRING  during
  1063.       REPRODUCTION.   REPRODUCTION  OPERATORs  fall  into  three broad
  1064.       categories: CROSSOVER, MUTATION and REORDERING operators.
  1065.  
  1066.      REQUISITE VARIETY:
  1067.       In GENETIC ALGORITHMs, when  the  POPULATION  fails  to  have  a
  1068.       "requisite  variety" CROSSOVER will no longer be a useful search
  1069.       operator because it will have a propensity to simply  regenerate
  1070.       the PARENTs.
  1071.  
  1072.      ROBOT:
  1073.       "The  Encyclopedia  Galactica  defines  a  ROBOT as a mechanical
  1074.       apparatus designed to do the work of man. The marketing division
  1075.       of  the  Sirius Cybernetics Corporation defines a robot as `Your
  1076.       Plastic Pal Who's Fun To Be With'."
  1077.  
  1078.       --- Douglas Adams (1979)
  1079.  
  1080.  S
  1081.      SAFIER:
  1082.       An  EVOLUTIONARY  COMPUTATION  FTP  Repository,   now   defunct.
  1083.       Superceeded by ENCORE.
  1084.  
  1085.      SCHEMA:
  1086.       A  pattern  of  GENE  values  in a CHROMOSOME, which may include
  1087.       `dont care' states. Thus in a  binary  chromosome,  each  SCHEMA
  1088.       (plural  schemata)  can  be  specified  by  a string of the same
  1089.       length as the chromosome, with each character one of {0, 1,  #}.
  1090.       A particular chromosome is said to `contain' a particular schema
  1091.       if it matches the schema (e.g. chromosome 01101  matches  schema
  1092.       #1#0#).
  1093.  
  1094.       The `order' of a schema is the number of non-dont-care positions
  1095.       specified, while the `defining length' is the  distance  between
  1096.       the  furthest  two  non-dont-care  positions.  Thus #1##0# is of
  1097.       order 2 and defining length 3.
  1098.  
  1099.      SCHEMA THEOREM:
  1100.       Theorem devised by Holland [HOLLAND92] to explain the  behaviour
  1101.       of  GAs.   In  essence,  it  says  that a GA gives exponentially
  1102.       increasing  reproductive  trials  to  above  average   schemata.
  1103.       Because each CHROMOSOME contains a great many schemata, the rate
  1104.       of SCHEMA processing in the POPULATION is very high, leading  to
  1105.       a phenomenon known as implicit parallelism. This gives a GA with
  1106.       a population of size N  a  speedup  by  a  factor  of  N  cubed,
  1107.       compared to a random search.
  1108.  
  1109.      SEARCH SPACE:
  1110.       If the solution to a task can be represented by a set of N real-
  1111.       valued parameters, then the job of finding this solution can  be
  1112.       thought  of  as  a  search  in  an  N-dimensional space. This is
  1113.       referred to simply as the SEARCH SPACE.  More generally, if  the
  1114.       solution  to  a  task  can be represented using a representation
  1115.       scheme, R, then the search space is  the  set  of  all  possible
  1116.       configurations which may be represented in R.
  1117.  
  1118.      SEARCH OPERATORS:
  1119.       Processes  used  to  generate  new  INDIVIDUALs to be evaluated.
  1120.       SEARCH OPERATORS in GENETIC ALGORITHMs are  typically  based  on
  1121.       CROSSOVER  and  point  MUTATION.   Search operators in EVOLUTION
  1122.       STRATEGIEs and EVOLUTIONARY PROGRAMMING  typically  follow  from
  1123.       the  representation  of a solution and often involve Gaussian or
  1124.       lognormal perturbations when applied to real-valued vectors.
  1125.  
  1126.      SELECTION:
  1127.       The process by which some INDIVIDUALs in a POPULATION are chosen
  1128.       for REPRODUCTION, typically on the basis of favoring individuals
  1129.       with higher FITNESS.
  1130.  
  1131.      SELF-ADAPTATION:
  1132.       The inclusion of a mechanism  not  only  to  evolve  the  OBJECT
  1133.       VARIABLES   of   a   solution,   but  simultaneously  to  evolve
  1134.       information on how each solution will generate new OFFSPRING.
  1135.  
  1136.      SIMULATION:
  1137.       The act of modeling a natural process.
  1138.  
  1139.      SOFT SELECTION:
  1140.       The mechanism which allows inferior INDIVIDUALs in a  POPULATION
  1141.       a  non-zero  probability  of  surviving into future GENERATIONs.
  1142.       See HARD SELECTION.
  1143.  
  1144.      SPECIATION:
  1145.       (biol) The process whereby a new SPECIES comes about.  The  most
  1146.       common cause of SPECIATION is that of geographical isolation. If
  1147.       a SUB-POPULATION of a single species is separated geographically
  1148.       from  the  main  POPULATION  for a sufficiently long time, their
  1149.       GENEs will diverge  (either  due  to  differences  in  SELECTION
  1150.       pressures  in  different  locations,  or  simply  due to GENETIC
  1151.       DRIFT).  Eventually, genetic differences will be so  great  that
  1152.       members of the sub-population must be considered as belonging to
  1153.       a different (and new) species.
  1154.  
  1155.       Speciation is very important in evolutionary biology. Small sub-
  1156.       populations can evolve much more rapidly than a large population
  1157.       (because genetic changes don't take long to become fixed in  the
  1158.       population).  Sometimes,  this  EVOLUTION  will produce superior
  1159.       INDIVIDUALs which can outcompete,  and  eventually  replace  the
  1160.       species of the original, main population.
  1161.  
  1162.       (EC)  Techniques analogous to geographical isolation are used in
  1163.       a number of GAs.  Typically, the population is divided into sub-
  1164.       populations,  and  individuals  are  only  allowed  to mate with
  1165.       others in the same sub-population. (A small amount of  MIGRATION
  1166.       is performed.)
  1167.  
  1168.       This   produces  many  sub-populations  which  differ  in  their
  1169.       characteristics, and may be referred to as different  "species".
  1170.       This technique can be useful for finding multiple solutions to a
  1171.       problem, or simply maintaining diversity in the SEARCH SPACE.
  1172.  
  1173.       Most   biology/genetics   textbooks   contain   information   on
  1174.       speciation.   A more detailed account can be found in "Genetics,
  1175.       Speciation and  the  Founder  Principle",  L.V.  Giddings,  K.Y.
  1176.       Kaneshiro  and  W.W.  Anderson  (Eds.),  Oxford University Press
  1177.       1989.
  1178.  
  1179.      SPECIES:
  1180.       (biol) There is  no  universally-agreed  firm  definition  of  a
  1181.       SPECIES.   A  species  may be roughly defined as a collection of
  1182.       living creatures,  having  similar  characteristics,  which  can
  1183.       breed  together  to  produce  viable  OFFSPRING similar to their
  1184.       PARENTs.  Members of one  species  occupy  the  same  ecological
  1185.       NICHE.   (Members  of  different species may occupy the same, or
  1186.       different niches.)
  1187.  
  1188.       (EC) In EC the definition of  "species"  is  less  clear,  since
  1189.       generally  it is always possible for a pair INDIVIDUALs to breed
  1190.       together.  It is probably safest to use this term  only  in  the
  1191.       context   of   algorithms   which   employ  explicit  SPECIATION
  1192.       mechanisms.
  1193.       (biol) The  existence  of  different  species  allows  different
  1194.       ecological niches to be exploited. Furthermore, the existence of
  1195.       a variety of different species itself creates new  niches,  thus
  1196.       allowing room for further species. Thus nature bootstraps itself
  1197.       into almost limitless complexity and diversity.
  1198.  
  1199.       Conversely, the domination of one, or a small number of  species
  1200.       reduces  the  number  of  viable  niches,  leads to a decline in
  1201.       diversity, and a reduction in  the  ability  to  cope  with  new
  1202.       situations.
  1203.  
  1204.       "Give any one species too much rope, and they'll fuck it up"
  1205.  
  1206.       --- Roger Waters, "Amused to Death", 1992
  1207.  
  1208.      STANDARD DEVIATION:
  1209.       A measurement for the spread of a set of data; a measurement for
  1210.       the variation of a random variable.
  1211.  
  1212.      STATISTICS:
  1213.       Descriptive measures of data; a field of mathematics  that  uses
  1214.       probability theory to gain insight into systems' behavior.
  1215.  
  1216.      STEPSIZE:
  1217.       Typically, the average distance in the appropriate space between
  1218.       a PARENT and its OFFSPRING.
  1219.  
  1220.      STRATEGY VARIABLE:
  1221.       Evolvable parameters that relate the distribution  of  OFFSPRING
  1222.       from a PARENT.
  1223.  
  1224.      SUB-POPULATION:
  1225.       A  POPULATION  may  be  sub-divided  into  groups, known as SUB-
  1226.       POPULATIONs, where INDIVIDUALs may only mate with others in  the
  1227.       same  group.  (This  technique  might  be  chosen  for  parallel
  1228.       processors).  Such  sub-divisions  may  markedly  influence  the
  1229.       evolutionary  dynamics of a population (e.g.  Wright's 'shifting
  1230.       balance' model).  Sub-populations  may  be  defined  by  various
  1231.       MIGRATION constraints: islands with limited arbitrary migration;
  1232.       stepping-stones   with   migration   to   neighboring   islands;
  1233.       isolation-by-distance  in  which each individual mates only with
  1234.       near neighbors. cf PANMICTIC POPULATION, SPECIATION.
  1235.  
  1236.      SUMMERSCHOOL:
  1237.       (USA) One of the most interesting things in the  US  educational
  1238.       system: class work during the summer break.
  1239.  
  1240.  T
  1241.      TERMINAL SET:
  1242.       (GP)  The  set  of  terminal  (leaf)  nodes  in  the parse trees
  1243.       representing the programs in the POPULATION.  A  terminal  might
  1244.       be a variable, such as X, a constant value, such as 42, (cf Q42)
  1245.       or a function taking no arguments, such as (move-north).
  1246.  
  1247.      TRAVELLING SALESMAN PROBLEM:
  1248.       The travelling salesperson has the task of visiting a number  of
  1249.       clients,  located  in different cities. The problem to solve is:
  1250.       in what order should the cities be visited in order to  minimise
  1251.       the total distance travelled (including returning home)? This is
  1252.       a classical example of an ORDER-BASED PROBLEM.
  1253.  
  1254.      TSP: See TRAVELLING SALESMAN PROBLEM.
  1255.  
  1256.  U
  1257.      USENET:
  1258.       "Usenet is like a herd of performing elephants with diarrhea  --
  1259.       massive, difficult to redirect, awe-inspiring, entertaining, and
  1260.       a source of mind-boggling amounts of excrement  when  you  least
  1261.       expect it."
  1262.  
  1263.       --- Gene Spafford (1992)
  1264.  
  1265.  V
  1266.      VALUE-BASED PROBLEM:
  1267.       A problem where the solution must be specified in terms of a set
  1268.       of real-valued parameters.  FUNCTION OPTIMIZATION  problems  are
  1269.       of this type.  cf SEARCH SPACE, ORDER-BASED PROBLEM.
  1270.  
  1271.      VECTOR OPTIMIZATION:
  1272.       Typically,  an  OPTIMIZATION problem wherein multiple objectives
  1273.       must be satisfied.
  1274.  
  1275.  Z
  1276.      ZEN NAVIGATION:
  1277.       A methodology with a tremendous propensity to get lost during  a
  1278.       hike  from  A  to  B.  Zen Navigation simply consists of finding
  1279.       something that looks as if it  knows  where  it  is  going,  and
  1280.       following  it.   The  results  are  often  more  surprising than
  1281.       successful, but its usually worth using for the sake of the  few
  1282.       occasions when it is both.
  1283.  
  1284.       Sometimes  Zen  Navigation  is  referred to as "doing scientific
  1285.       research," where A is a state of mind considered as  being  pre-
  1286.       PhD,  and  B  is a (usually a different) state of mind, known as
  1287.       post-PhD.  Your time spent in state C, somewhere inbetween A and
  1288.       B, is usually referred to as "being a nobody."
  1289.  
  1290. ACKNOWLEDGMENTS
  1291.      Finally, credit where credit is due. I'd like to thank all the people
  1292.      who helped in assembling this  guide,  and  their  patience  with  my
  1293.      "variations  on  English  grammar".  In  the  order  I received their
  1294.      contributions, thanks to:
  1295.  
  1296.  Contributors,
  1297.      Lutz  Prechelt  (University  of  Karlsruhe)  the  comp.ai.neural-nets
  1298.      FAQmeister,  for  letting  me  strip  several  ideas  from "his" FAQ.
  1299.      Ritesh "peace" Bansal (CMU) for  lots  of  comments  and  references.
  1300.      David   Beasley   (University  of  Wales)  for  a  valuable  list  of
  1301.      publications (Q12), and many further additions.  David  Corne,  Peter
  1302.      Ross,   and  Hsiao-Lan  Fang  (University  of  Edinburgh)  for  their
  1303.      TIMETABLING and JSSP entries.   Mark  Kantrowitz  (CMU)  for  mocking
  1304.      about  this-and-that, and being a "mostly valuable" source concerning
  1305.      FAQ maintenance; parts of Q11  have  been  stripped  from  "his"  ai-
  1306.      faq/part4  FAQ; Mark also contributed the less verbose archive server
  1307.      infos.  The texts of Q1.1, Q1.5, Q98 and  some  entries  of  Q99  are
  1308.      courtesy  by  James  Rice  (Stanford  University),  stripped from his
  1309.      genetic-programming FAQ (Q15).  Jonathan  I.  Kamens  (MIT)  provided
  1310.      infos  on  how-to-hook-into  the  USENET FAQ system.  Una Smith (Yale
  1311.      University) contributed the better parts of  the  Internet  resources
  1312.      guide   (Q15.5).    Daniel   Polani   (Gutenberg  University,  Mainz)
  1313.      "contributed"  the  ALIFE  II  Video  proceedings  info.   Jim  McCoy
  1314.      (University  of  Texas)  reminded  me  of the GP archive he maintains
  1315.      (Q20).  Ron Goldthwaite (UC Davis) added definitions of  Environment,
  1316.      EVOLUTION, Fitness, and Population to the glossary, and some thoughts
  1317.      why  Biologists  should  take  note  of  EC  (Q3).   Joachim   Geidel
  1318.      (University  of  Karlsruhe)  sent a diff of the current "navy server"
  1319.      contents and the software survey, pointing to "missing links"  (Q20).
  1320.      Richard Dawkins "Glossary" section of "The extended phenotype" served
  1321.      for many new entries, too numerous to mention here (Q99).  Mark Davis
  1322.      (New   Mexico  State  University)  wrote  the  part  on  EVOLUTIONARY
  1323.      PROGRAMMING (Q1.2).  Dan Abell (University of  Maryland)  contributed
  1324.      the  section on efficient greycoding (Q21).  Walter Harms (University
  1325.      of Oldenburg) commented on introductory  EC  literature.   Lieutenant
  1326.      Colonel  J.S.  Robertson (USMA, West Point), for providing a home for
  1327.      this     subversive     posting     on     their      FTP      server
  1328.      euler.math.usma.edu/pub/misc/GA  Rosie O'Neill for suggesting the PhD
  1329.      thesis entry (Q10.11).  Charlie Pearce (University of Nottingham) for
  1330.      critical  remarks  concerning  "tables";  well,  here  they  are!  J.
  1331.      Ribeiro Filho (University College London) for the pointer to the IEEE
  1332.      Computer  GA  Software  Survey;  the  PeGAsuS  description  (Q20) was
  1333.      stripped from it.  Paul Harrald for the entry on game  playing  (Q2).
  1334.      Laurence   Moran  (Uni  Toronto)  for  corrections  to  some  of  the
  1335.      biological information in  Q1  and  Q99.   Marco  Dorigo  (Uni  Libre
  1336.      Bruxelles)  gets the award for reading the guide more thoroughly than
  1337.      (including the editors). He suggested additions to Q1.4, Q2,  Q4  and
  1338.      Q22,  and pointed out various typos.  Bill Macready (SFI) for the two
  1339.      defintions of the NFL theorem in Q99.   Cedric  Notredame  (EBI)  for
  1340.      providing  information  about  applications  of  EC  in biology (Q2).
  1341.      Fabio Pichierri (The Institute of Physical and Chemical Research) for
  1342.      information  on  the  relevance of EC to chemists (Q3).  Moshe Sipper
  1343.      (Swiss Federal Institute of Technology) for details  of  applications
  1344.      in  Cellular  Automata  and  Evolvable  Hardware  (Q2).   Hugh  Sasse
  1345.      (DeMontfort University) for tracking down  missing/outdated  URLs  in
  1346.      Q1.5 and Q15.2.
  1347.  
  1348.  Reviewers,
  1349.      Robert  Elliott  Smith  (The University of Alabama) reviewed the TCGA
  1350.      infos (Q14), and Nici Schraudolph (UCSD) first  unconsciously,  later
  1351.      consciously, provided about 97% of Q20* answers.  Nicheal Lynn Cramer
  1352.      (BBN) adjusted my historic view of GP genesis.  David Fogel  (Natural
  1353.      SELECTION,  Inc.)  commented and helped on this-and-that (where this-
  1354.      and-that is closely related to EP), and provided many missing entries
  1355.      for  the glossary (Q99).  Kazuhiro M. Saito (MIT) and Mark D. Smucker
  1356.      (Iowa State) caught my favorite typo(s).  Craig W. Reynolds  was  the
  1357.      first  who solved one of the well-hidden puzzles in the FAQ, and also
  1358.      added some valuable stuff.  Joachim  Born  (TU  Berlin)  updated  the
  1359.      EVOLUTION  Machine (EM) entry and provided the pointer to the Bionics
  1360.      technical report  FTP  site  (Q14).   Pattie  Maes  (MIT  Media  Lab)
  1361.      reviewed  the  ALIFE  IV  additions to the list of conferences (Q12).
  1362.      Scott D. Yelich (Santa Fe Institute) reviewed  the  SFI  connectivity
  1363.      entry  (Q15).   Rick  Riolo  (MERIT)  reviewed the CFS-C entry (Q20).
  1364.      Davika Seunarine (Acadia Univ.)  for smoothing  out  this  and  that.
  1365.      Paul  Field  (Queen Mary and Westfield College) for correcting typos,
  1366.      and providing insights into the blindfold pogo-sticking nomads of the
  1367.      Himalayas.
  1368.  
  1369.  and Everybody...
  1370.      Last  not  least  I'd like to thank Hans-Paul Schwefel, Thomas Baeck,
  1371.      Frank Kursawe, Guenter Rudolph for their contributions, and the  rest
  1372.      of the Systems Analysis Research Group for wholly remarkable patience
  1373.      and almost incredible unflappability during my various extravangances
  1374.      and ego-trips during my time (1990-1993) with this group.
  1375.  
  1376.               It was a tremendously worthwhile experience. Thanks!
  1377.      --- The Editor, Joerg Heitkoetter (1993)
  1378.  
  1379. EPILOGUE
  1380.               "Natural selection is a mechanism for generating
  1381.                  an exceedingly high degree of improbability."
  1382.  
  1383.                   --- Sir Ronald Aylmer Fisher (1890-1962)
  1384.  
  1385.      This is a GREAT quotation, it sounds like something directly out of a
  1386.     turn of the century Douglas Adams: Natural selection: the original
  1387.                         "Infinite Improbability Drive"
  1388.  
  1389.           --- Craig Reynolds (1993), on reading the previous quote
  1390.  
  1391.      `The Babel fish,' said The Hitch Hiker's Guide to the Galaxy quietly,
  1392.      `is small, yellow and leech-like, and probably the  oddest  thing  in
  1393.      the Universe.  It feeds on brainwave energy received not from his own
  1394.      carrier but from those around it. It absorbs all  unconscious  mental
  1395.      frequencies  from  this  brainwave energy to nourish itself with.  It
  1396.      then excretes into the mind of its carrier a telepathic matrix formed
  1397.      by  combining  the  conscious  thought frequencies with nerve signals
  1398.      picked up from the speech centers of the  brain  which  has  supplied
  1399.      them.   The practical upshot of all this is that if you stick a Babel
  1400.      fish in your ear you can instantly understand anything said to you in
  1401.      any  form  of  language. The speech patterns you actually hear decode
  1402.      the brainwave matrix which has been fed into your mind by your  Babel
  1403.      fish.   `Now  it  is  such  a  bizarrely  improbable coincidence than
  1404.      anything so mindbogglingly useful could have evolved purely by chance
  1405.      that  some  thinkers  have  chosen to see it as a final and clinching
  1406.      proof of the non-existence of God.  `The argument goes something like
  1407.      this:  ``I  refuse  to  prove  that  I exist,'' says God, ``for proof
  1408.      denies faith, and without faith I am nothing.''  ``But,''  says  Man,
  1409.      ``The  Babel  fish  is  a  dead giveaway isn't it?  It could not have
  1410.      evolved by chance. It proves you exist, and so therefore, by your own
  1411.      arguments,  you  don't.  QED.''   ``Oh  dear,''  says God, ``I hadn't
  1412.      thought of that,'' and promptly vanishes in a puff of  logic.   ``Oh,
  1413.      that  was  easy,''  says Man, and for an encore goes on to prove that
  1414.      black is white and gets himself killed on the next zebra crossing.
  1415.  
  1416.                           --- Douglas Adams (1979)
  1417.  
  1418.      "Well, people; I really wish this thingie to turn into a paper babel-
  1419.      fish  for  all  those  young ape-descended organic life forms on this
  1420.      crazy planet, who don't have any clue about what's going on  in  this
  1421.      exciting  "new"  research  field,  called  EVOLUTIONARY  COMPUTATION.
  1422.      However, this is just a start, I  need  your  help  to  increase  the
  1423.      usefulness  of  this  guide,  especially its readability for natively
  1424.      English speaking folks;  whatever  it  is:  I'd  like  to  hear  from
  1425.      you...!"
  1426.  
  1427.                   --- The Editor, Joerg Heitkoetter (1993)
  1428.  
  1429.            "Parents of young organic life forms should be warned, that
  1430.        paper babel-fishes can be harmful, if stuck too deep into the ear."
  1431.  
  1432.                         --- Encyclopedia Galactica
  1433.  
  1434.      "The meeting of these guys was definitely the best bang since the big
  1435.      one."
  1436.  
  1437.      --- Encyclopedia Galactica
  1438.  
  1439. ABOUT THE EDITORS
  1440.  Joerg Heitkoetter,
  1441.      was  born  in  1965 in Recklinghausen, a small but beautiful 750 year
  1442.      old town at the northern rim of the Ruhrgebiet, Germany's coal mining
  1443.      and    steel   belt.    He   was   educated   at   Hittorf-Gymnasium,
  1444.      Recklinghausen,  Ruhruniversitaet  Bochum  (RUB)   and   Universitaet
  1445.      Dortmund  (UNIDO),  where  he  read theoretical medicine, psychology,
  1446.      biology, philosophy and (for whatever reason) computer sciences.
  1447.  
  1448.      He volunteered as a RA in the Biomathematics Research Group from 1987
  1449.      to   1989,   at   the  former  ``Max-Planck-Institute  for  Nutrition
  1450.      Physiology,'' in Dortmund (since March 1, 1993 renamed to  ``MPI  for
  1451.      Molecular  Physiology''), and spent 3 years at the ``Systems Analysis
  1452.      Research Group,'' at the Department of  Computer  Science  of  UniDO,
  1453.      where   he  wrote  a  particularly  unsuccesful  thesis  on  LEARNING
  1454.      CLASSIFIER SYSTEMs.  In 1995, after 22 semesters, he finally gave  up
  1455.      trying  to  break Chris Langton's semester record, and dropped out of
  1456.      the academic circus. Amazingly, he's the R&D and Security manager  of
  1457.      UUNET  Deutschland  GmbH,  currently  working  on various interesting
  1458.      things in parallel.  You may visit his homepage for a mostly complete
  1459.      list          at          http://alife.santafe.edu/~joke/          or
  1460.      http://surf.de.uu.net/people/joke
  1461.  
  1462.      His electronic publications range from  a  voluntary  job  as  senior
  1463.      editor of the FAQ in Usenet's comp.ai.genetic newsgroup, entitled The
  1464.      Hitch-Hiker's Guide to  Evolutionary  Computation,  over  many  other
  1465.      projects he helped bootstrapping, for example Howard Gutowitz' FAQ on
  1466.      Cellular Automata, available on USENET via  comp.theory.cell-automata
  1467.      ,to  about  a dozen of so-called ``multimediagrams'' written in HTML,
  1468.      the language that builds the World-Wide Web.  The  most  useful  ones
  1469.      being  ENCORE,  the  Evolutionary Computation Repository Network that
  1470.      today, after several years of weekend hacking, is  accessible  world-
  1471.      wide.  And  the latest additions: Zooland, the definite collection of
  1472.      pointers to ARTIFICIAL LIFE resources on the 'net.
  1473.  
  1474.      With Adam Gaffin, a former senior newspaper reporter  from  Middlesex
  1475.      News,  Boston, MA, who is now with Networks World, he edited the most
  1476.      read book on Internet, that was launched by a joined venture of Mitch
  1477.      Kapor's  Electronic  Frontier Foundation (EFF) and the Apple Computer
  1478.      Library, initially called Big Dummy's Guide to the  Internet  it  was
  1479.      later renamed to EFF's (Extended) Guide to the Internet: A round trip
  1480.      through  Global  Networks,  Life  in  Cyberspace,  and  Everything...
  1481.      http://www.eff.org/
  1482.  
  1483.      Since  a  very  special  event,  he  has severe problems to take life
  1484.      seriously,  and  consequently   started   signing   everything   with
  1485.      ``-joke'',  while  developing  a  liquid  fixation on all flavours of
  1486.      whiskey. He continues to write short stories, novels and works  on  a
  1487.      diary-like  lyrics  collection  of  questionable  content, entitled A
  1488.      Pocketful of Eloquence, which recently was remaned to Heartland,  and
  1489.      published on the web as: http://surf.de.uu.net/heartland/
  1490.  
  1491.      He  likes  Mickey Rourke's movies (especially Rumblefish and Barfly),
  1492.      Edmund Spenser's medieval poetry, the music  of  QUEEN,  KANSAS,  and
  1493.      MARILLION, McDonald's Hamburgers, diving into the analysis of complex
  1494.      systems of any kind, (but prefers the long-legged ones) and the books
  1495.      by  Erasmus  of  Rotterdam, Robert Sheckley, Alexei Panshin, and, you
  1496.      name it, Douglas Adams.
  1497.  
  1498.      Due to circumstances he lead a life on the  edge,  until  he  finally
  1499.      found the perfect match, which has changed many things drammatically:
  1500.      he is not single anymore, and now has his first child (he  definitely
  1501.      knows  of);  on  28  January  2000  Daniel Tobias H. jumped into this
  1502.      world. He even got married on November 5th 1999.  If  you  like  this
  1503.      kind   of   stuff,   have   a   look   at  the  wedding  pictures  at
  1504.      http://surf.de.uu.net/people/joke/wedding/
  1505.  
  1506.      Well, so far so good. He is still known to  reject  job  offers  that
  1507.      come  bundled  with Porsches and still doesn't own a BMW Z3 roadster,
  1508.      for he recently purchased a red 1996 Ford Probe Medici, enjoying life
  1509.      at 230 kph, while listening to the formidable 1975 KANSAS song ``Born
  1510.      On Wings Of Steel.''
  1511.  
  1512.      He still doesn't live in  Surrey,  but  in  Dortmund  in  a  knight's
  1513.      castle,  which was build in the 16th century and rebuild in the early
  1514.      90ies.  The building with its  tower,  park  and  pond  is  known  as
  1515.      Rittergut ``Haus Soelde''.
  1516.  
  1517.   NOTABLE WRITINGS
  1518.      Nothing really worth listing here.
  1519.  David Beasley,
  1520.      was  born  in London, England in 1961. He was educated at Southampton
  1521.      University where he read (for good reasons) Electronic Engineering.
  1522.  
  1523.      After spending several years at sea, he went  to  the  Department  of
  1524.      Computing  Mathematics  of the University of Wales, Cardiff, where he
  1525.      studied ARTIFICIAL INTELLIGENCE for a year. He then went on to  write
  1526.      a  thesis  on  GAs applied to Digital Signal Processing, and tried to
  1527.      break Joke's publications record.
  1528.  
  1529.      Since a very special event, he has taken over writing this  FAQ,  and
  1530.      consequently  started signing everything with ``The FAQmaster'' (He's
  1531.      had severe problems taking life seriously for some time before  that,
  1532.      however.) He likes Woody Allen's movies, English clothing of medieval
  1533.      times, especially Marks and Spencer, hates McDonald's Hamburgers, but
  1534.      occasionally  dives into the analysis of complex systems of any kind,
  1535.      (but prefers those with pedals and handlebars) and the books  by  (of
  1536.      course) Douglas Adams.
  1537.  
  1538.      He  is  not  married,  has no children, and also also doesn't live in
  1539.      Surrey.
  1540.  
  1541.      He spent several years working for a  (mostly  interesting)  software
  1542.      company,  Praxis in Bath, England. He left after it became clear that
  1543.      the new owners, Deloitte and Touche,  had  no  interest  in  software
  1544.      engineering.   He now works for ingenta, a company which provides on-
  1545.      line access to learned publications and  other  on-line  services  to
  1546.      academic  users  around the world. This includes the long-established
  1547.      BIDS reference services.  ingenta  (  http://www.ingenta.com/  )  are
  1548.      based at Bath University, England.
  1549.  
  1550.   NOTABLE WRITINGS
  1551.      A  number  of  publications  related to GENETIC ALGORITHMs.  The most
  1552.      notable ones being:
  1553.  
  1554.      A Sequential Niche Technique for  Multimodal  Function  Optimization,
  1555.      Evolutionary  Computation,  1(2)  pp  101-125,  1993.  Available from
  1556.      ralph.cs.cf.ac.uk/pub/papers/GAs/seq_niche.ps
  1557.  
  1558.      Reducing Epistasis in Combinatorial Problems by Expansive Coding,  in
  1559.      S. Forrest (ed), Proceedings of the Fifth International Conference on
  1560.      Genetic Algorithms, Morgan-Kaufmann,  pp  400-407,  1993.   Available
  1561.      from ralph.cs.cf.ac.uk/pub/papers/GAs/expansive_coding.ps
  1562.  
  1563.      An  Overview  of Genetic Algorithms: Part 1, Fundamentals, University
  1564.      Computing, 15(2) pp 58-69, 1993.  Alailable from ENCORE  (See  Q15.3)
  1565.      in         file:         GA/papers/over93.ps.gz        or        from
  1566.      ralph.cs.cf.ac.uk/pub/papers/GAs/ga_overview1.ps
  1567.  
  1568.      An  Overview  of  Genetic  Algorithms:  Part  2,   Research   Topics,
  1569.      University  Computing, 15(4) pp 170-181, 1993.  Available from Encore
  1570.      (See   Q15.3)   in    file:    GA/papers/over93-2.ps.gz    or    from
  1571.      ralph.cs.cf.ac.uk/pub/papers/GAs/ga_overview2.ps
  1572.  
  1573.                    THAT'S ALL FOLKS!
  1574.  
  1575.     "And all our yesterdays have lighted fools the way to dusty death;
  1576.                out, out brief candle; life's but a walking shadow;
  1577.           a poor player that struts and frets his hour upon the stage;
  1578.                            and then is heared no more;
  1579.                        it is a tale; told by an idiot,
  1580.                            full of sound and fury,
  1581.                               signifying nothing."
  1582.  
  1583.                           --- Shakespeare, Macbeth
  1584.  
  1585. ------------------------------
  1586.  
  1587.      Copyright  (c) 1993-2000 by J. Heitkoetter and D. Beasley, all rights
  1588.      reserved.
  1589.  
  1590.      This FAQ may be posted to any USENET newsgroup, on-line  service,  or
  1591.      BBS  as  long  as  it  is  posted  in  its entirety and includes this
  1592.      copyright statement.  This FAQ may not be distributed  for  financial
  1593.      gain.   This  FAQ  may  not  be included in commercial collections or
  1594.      compilations without express permission from the author.
  1595.  
  1596. End of ai-faq/genetic/part6
  1597. ***************************
  1598.  
  1599. -- 
  1600.  
  1601.