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Algorithmes évolutionnaires dans les systèmes de parole

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par Mohamed Oulmahdi
Université Aberrahmane Mira de BéjaàŻa Algérie - Master recherche informatique 2011
  

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4.4 Représentation des individus

Le choix du codage des individus est une étape décisive : tous les choix de conception qui suivent en dépendront, notamment en ce ce qui concerne le choix des opérateurs et de leurs priorités. La représentation doit aussi être choisie de façon à ce qu'elle convient le mieux à la nature des problèmes qu'elle est supposée traiter, notamment si la méthode est spécifique. Si la méthode est par contre générale, la représentation doit être facile à adapter aux différents problèmes couverts par la méthode.

Le codage réel dans les stratégies d'évolution a été choisi à la fois pour faciliter l'adaptation et augmenter la performance des opérateurs de reproduction. En effet, les représentations binaires ne sont pas toujours évidentes et réalisables. De plus, plus la valeur des individus est grande, moins la valeur des bits sera importante. Ceci a une influence négative sur la diversification. Si les chaînes binaires sont très longues, le changement d'un ou deux bits par croisement ou mutation (ce qui est généralement le cas dans les algorithmes génétiques) n'entrainera pas déformations importantes, et risque de saturer l'évolution du système. Par contre, un codage réel est toujours efficace de ce point de vue, étant donné que les opérateurs de reproduction qui lui sont associés sont toujours réalisés à base des opérations arithmétiques standards, qui ne dépendent pas de la valeur de l'individu. Et même si les individus sont considérés comme des suites de caractères indépendants, ces derniers auront toujours une valeur plus significative.

Les techniques d'auto-adaptation dans les stratégies d'évolutions reposent sur l'écart type de la distribution gaussienne. Celui-ci repose de sa part sur l'évolution des individus. La réalisation de cette chaîne efficace de dépendances n'aurait pas pu être possible si l'on ne disposait pas d'un codage réel. L'inconvénient de ces vecteurs est que la taille qu'ils occupent en mémoire ne dépend pas de leurs valeurs, et les petits nombres occupent autant de taille que les grands. Mais avec l'évolution technologique actuelle, les problèmes de mémoire ne sont plus un sujet de discussion. Néanmoins, la représentation binaire de certains problèmes est par fois plus naturelle. De plus, les opérations primaires sur les binaires (arithmétiques, logiques ou de décalage) sont plus rapides de plusieurs cycles que les opérations correspondantes aux réels.

Le modèle de population, basé sur les arbres, de la programmation génétique est d'une nature très spécifique. Ceci implique des efforts d'adaptation, si cette dernière est déjà possible. En effet, tous les problèmes ne peuvent pas se modéliser sous forme d'arbres. Et même si cela est possible, le modèle résultant n'est pas nécessairement efficace. Cependant, pour les problèmes dont l'arborescence est une nature, cette représentation est extrêmement efficace et aucun autre modèle ne peut la conquérir.

la représentation des programmes, qui fait l'objet principal de la programmation génétique, est un modèle très naturel. Son efficacité se situe essentiellement dans le fait que le contrôle de flux du programme est implicite et qu'il n'est plus nécessaire de le définir. En choisissant l'ordre d'évaluation de l'arbre (préfixée, infixée ou post fixée), on défini automatiquement l'ordre du déroulement du programme en parcourant l'arbre dans l'un de ces sens.

Les arbres ont aussi permis de définir un jeu d'opérateurs de variation très riche, et des nouvelles notions comme est le cas dans l'encapsulation. Il ne s'agit pas uniquement de la convenabilité de ces opérateurs aux programmes informatiques, mais à la structure elle-même, car même pour les autres modèles de la programmation génétique, ces opérateurs ne sont pas tous applicables et efficaces. Ces autres modèles sont encore au stade d'expérimentation, et l'on ne dispose pas de mesures sur leurs efficacités. En résumé, on peut constater que les choix des codages ont suivit les objectifs originaux des deux méthodes. Le codage réel reste toutefois plus performant si l'on prenne en considération toutes les mesures d'efficacité.

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"Il y a des temps ou l'on doit dispenser son mépris qu'avec économie à cause du grand nombre de nécessiteux"   Chateaubriand