Función Fitness

La función fitness suele ser una de las partes que menos  trata se habla de metaheurística. Sin embargo es de las partes más importantes, si no directamente la más. Una mala heurística puede darte una mala aproximación. Pero una mala función fitness puede darte una solución completamente acertada para un problema que no es el que tú quieres resolver.

Es mportante tener en cuenta que las metaheurísticas no resuelven el problema que tu quieres, sino el que la función fitness describe. Suena como algo obvio pero causa más quebraderos de cabeza de lo que parece. Para empezar hay veces en las que no es sencillo valorar las soluciones. Por ejemplo con problemas de combinatoria, sobre todo si hay restricciones entre los elementos, puede ser complicado decir si una solución parcial es mejor que otra y más difícil aún estimar cuánto mejor. Valorar incorrectamente estas soluciones puede causar que el algoritmo “se desvíe de su camino” o incluso que haya soluciones incorrectas con valores mejores que las correcta.

Otro problema surge cuando hay que valorar soluciones que no son válidas, por ejemplo soluciones que matemáticamente tienen sentido pero son irrealizables en la práctica. En principio lo lógico puede parecer considerarlas inválidas y no continuar por ese camino, sin embargo puede ser necesario para llegar a explorar otra zona donde si son válidas.

Rendimiento

También influye en el rendimiento del algoritmo ya que el cálculo del fitness suele ser la parte más costosa de cada iteración. Cualquier optimización de la misma repercute beneficiosamente en el tiempo que cuesta realizar cada iteración.

Precisamente por eso cabe plantearse el empezar con una versión simplificada sin las restricciones más costosas o con menos resolución y según avance el algoritmo pasar a otra más precisa y completa. Como siempre estas optimizaciones no deben afectar al “relieve” del espacio de búsqueda. En las metaheurísticas con una fase de búsqueda global y otra local también puede ser interesante usar funciones menos precisas en la búsqueda global para ahorrar tiempo.

Minimizar, maximizar, optimizar

Algunos algoritmos funcionan buscando el máximo, otros el mínimo. El resultado de la función de fitness debe de adaptarse a ello. En el caso de que tengamos una función de fitness pensada para un tipo y queramos transformarla en el otro, la forma más simple es calcular el valor máximo que puede tomar la función fitness en el espacio de búsqueda  (si no es posible conocerlo exactamente habrá que estimarlo) y restarle el valor de la función fitness en ese punto. Es decir a partir de una función de fitness F la nueva función fitness será:

f'(x) = fmax – f(x)

En resumen el resultado de la función fitness aporta la información a la metaheurística para funcionar. Si la función fitness no “dibuja un mapa” adecuado para la búsqueda da igual que metaheurística se use, no va a funcionar correctamente.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.