Evolutionäre Algorithmen:
Chancen für die praxisorientierte Optimierung
Prof. Dr. J. Willms

Angewandte Informatik und Mathematik
Fachhochschule Südwestfalen
Meschede

Übersicht

Die folgenden Seiten führen beispielhaft anhand eines konkreten Anwendungsbeispiels in das Themengebiet "Evolutionäre Algorithmen" ein. Sie zeigen, wie Firmen durch Wissens- und Technologietransfer von aktuellen Forschungsergebnissen profitieren können.

Anregungen, Ideen und Kommentare sind stets willkommen, ebenso natürlich neue industrielle Anwendungsfälle. Für eine Beratung stehe ich jederzeit zur Verfügung.

Viele in der industriellen Praxis auftauchende Optimierungsprobleme können mit Hilfe Evolutionärer Algorithmen effizient gelöst werden können. Unter dem Begriff "Algorithmus" versteht man eine Verarbeitungsvorschrift, die so präzise formuliert ist, dass sie für die Realisierung eines Computerprogramms geeignet ist. Mit Evolutionären Algorithmen wird eine Gruppe von Algorithmen bezeichnet, die bei der Lösungssuche den biologischen Evolutionsprozess simulieren. Beispiele evolutionärer Algorithmen sind genetische Algorithmen und Evolutionsstrategien. Evolutionärer Algorithmen sind bereits seit den sechziger Jahren bekannt. Durch die enorme Steigerung der Rechenleistung moderner Informationssysteme ist es mittlerweile sogar möglich, selbst auf einfachen Bürorechnern, komplexe Optimierungsprobleme durch Evolutionäre Algorithmen praxistauglich zu lösen.

Im Folgenden werden die grundlegenden Prinzipien Evolutionärer Algorithmen beispielhaft anhand eines konkreten Anwendungsfalls erläutert.

In dem vorgestellten Praxisbeispiel wird durch eine optimierte Anordnung der Hämmer am Rotor eines Hammerbrechers die auftretenden Unwuchten deutlich reduziert.

Ähnliche Reihenfolgeprobleme finden sich bei vielen Optimierungsproblemen sowohl im industriellen als auch im betriebswirtschaftlichen Umfeld. Der vorgestellte Lösungsansatz hat den Vorteil, dass er sich auf viele unterschiedliche Problembereiche leicht übertragen lässt. Aufgezeigt werden neben den Schwierigkeiten und Grenzen beim industriellen Einsatz aber auch sehr deutlich die Vorteile und vor allem die Praxistauglichkeit eines solchen Vorgehens.

Hammerbrecher
Mit freundlicher Genehmigung der ThyssenKrupp Fördertechnik GmbH, Ennigerloh.


Teile dieser Seiten basieren auf der Veröffentlichung:
Willms, J. und Holländer, J.:
Optimierung von Unwuchten mit Evolutionären Algorithmen am Beispiel von Hammerbrechern,
ZKG INTERNATIONAL, Volume 55, pp. 42 - 53, No. 2 , 2002

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29.7.2003