Chaos synthesis by means of evolutionary algorithms

Abstract

Tento článek představuje syntézu výrazu pro chaos řešené pomocí symoblické regrese a evolučních algoritmů. Tato metoda je podobná gentickému programování či gramatické evoluci a je aplikovaná spolu se třemi evolučními algoritmy: differenciální evolucí, samoorganizující se migračním algoritmem a genetickými algoritmy. Cílem příspěvku je ukázat, že lze syntetizovat nové a jednoduché chaotické systémy založené na některých elementech obsahující předvybrané chaotické systémy a správně definovaou účelovou funkci. Článek obsahuje 11 studií - 3 evoluční algoritmy v 11 verzích. Pro všechny algoritmy se použilo 100 simulací syntézy chaosu, aby byla ověřena robustnost a vhodnost navrhnované metody. Nejvíce viditelné výsledky byly pečlivě vybrány, vizualizovány a okomentovány.

This paper introduces the notion of chaos synthesis by means of evolutionary algorithms and develops a new method for chaotic systems synthesis. This method is similar to genetic program- ming and grammatical evolution and is being applied along with three evolutionary algorithms: differential evolution, self-organizing migration and genetic algorithm. The aim of this inves- tigation is to synthesize new and ?simple? chaotic systems based on some elements contained in a prechosen existing chaotic system and a properly de?ned cost function. The investigation consists of eleven case studies: the aforementioned three evolutionary algorithms in eleven ver- sions. For all algorithms, 100 simulations of chaos synthesis were repeated and then averaged to guarantee the reliability and robustness of the proposed method. The most signi?cant results were carefully selected, visualized and commented in this report.