Seminar Unkonventionelle Algorithmen

Natur-inspirierte Algorithmen

Aktuelles

[15.01.2014]
Die Vorträge finden am 11.02.2014 im Zeitraum 13:00 bis 18:00 Uhr statt.

[16.10.2013]
Die Folien aus der Besprechung sind jetzt unten beim zusätzlichen Material zu finden.

[14.10.2013]
Keine Reservierungen mehr möglich. 11 von 11 Themen vorreserviert.
Falls jemand bis zur Vorbesprechung abspringt, wird das Thema in der Vorbesprechung neu vergeben. Die Vorbesprechung ist am Dienstag, den 15.10.2013, um 16:30 Uhr im Raum O27/531 (Seminarraum Theoretische Informatik).

Bearbeitete Themen

Im Folgenden sind die bearbeiteten Themen mit Ausarbeitungen und Vortragsfolien aufgelistet. (Der Zugriff auf die Dateien ist nur aus dem Uni-Netz möglich.)

Tobias Baumann: Memetic Algorithm
Ausarbeitung, Vortragsfolien
Roman Lutz: Artificial Bee Colony
Ausarbeitung, Vortragsfolien
Sebastian Steinau: Genetic Programming
Ausarbeitung, Vortragsfolien
Tim Mohring: Extremal Optimization
Ausarbeitung, Vortragsfolien (PPT)
Julian Nickerl: Differential Evolution
Ausarbeitung, Vortragsfolien
Manuel Bauer: Bacterial Foraging Optimization Algorithm
Ausarbeitung, Vortragsfolien
Michael Zimoch: Clonal Selection Algorithm
Ausarbeitung, Vortragsfolien

Inhalt

In diesem Seminar beschäftigen wir uns mit Algorithmen, die durch Phänomene in der Natur inspiriert sind, wie zum Beispiel:

Evolution
Immunsystem
Physikalische Prozesse
Verhalten von Tieren

Zumeist geht es darum, bestimmte Arten von Optimierungsproblemen zu lösen. Es soll jeweils dargestellt werden, welches Naturphänomen auf welche Weise im Algorithmus benutzt wird und für welche Arten von Optimierungsproblemen der jeweilige Algorithmus geeignet ist.

Die Algorithmen sollen jeweils im Kontext eines konkreten Optimierungsproblems vorgestellt werden. Optional (aber gern gesehen) sind eigene Implementierungen der Algorithmen für ein passend gewähltes Optimierungsproblem.

Als Beispiel für einen natur-inspirierten Algorithmus wird auf der folgenden Seite Ant Colony Optimization vorgestellt: Beschreibung von Ant Colony Optimization.

Ablauf

Das Seminar wird in Form eines Blockseminars stattfinden. Während des Semesters wird das gewählte Thema erarbeitet und die Ausarbeitung verfasst, am Ende des Semesters trägt jeder seine Ergebnisse in einer ca. 20-minütigen Präsentation vor.

Wenn Sie ein Thema bearbeiten wollen, schreiben Sie eine E-Mail an Gunnar Völkel, dann wird das Thema für Sie reserviert (first-come, first-served). Eine Voranmeldung auf diese Weise ist ausdrücklich erbeten. Eine Teilnahme an der Vorbesprechung ist trotzdem Pflicht.

In der Vorbesprechung wird die vorläufige Themenverteilung (der verbliebenen Themen) festgelegt, d.h. jede/r Student/in hat danach ein favorisiertes Thema, welches für sie/ihn reserviert ist. Falls ein Thema während der Bedenkzeit frei wird, kann ein/e andere/r interessierte/r Student/in dieses übernehmen.

Wenn Interesse bei genügend Teilnehmer/innen besteht, nach dem Seminar die Algorithmen auch mal in der Praxis anzuwenden, wird es dazu im Sommersemester 2014 ein Projekt geben.

Themengebiete

Evolutionary Algorithms
- Genetic Programming (vergeben)
- Differential Evolution (vergeben)
- Gene Expression Programming
- Learning Classifier System
- Non-dominated Sorting Genetic Algorithm
- Strength Pareto Evolutionary Algorithm

Physical Algorithms
- Extremal Optimization (vergeben)
- Harmony Search
- Cultural Algorithm
- Memetic Algorithm (vergeben)

Swarm Algorithms
- Particle Swarm Optimization
- Ant Colony Optimization (nur Spezialisierungen)
- Artificial Bee Colony Optimization (vergeben)
- Bacterial Foraging Optimization Algorithm (vergeben)
- Fireworks Algorithm
Immune Algorithms
- Clonal Selection Algorithm (vergeben)
- Negative Selection Algorithm
- Artificial Immune Recognition System
- Immune Network Algorithm (vergeben)
- Dendritic Cell Algorithm

Zeitplan

Kalenderwoche	Verfügbare Wochen	Arbeitsschritt
42-43	1-2	Vergabe der Themen und des Materials (Bedenkzeit)
43-48	5-6	Literaturrecherche und Erstellung einer detaillierten Gliederung der Arbeit
Sonntag 01. Dezember, KW48		Abgabe der Gliederung
49	1	Besprechung der Gliederung, individuelle Terminvergabe per E-Mail
49-1	5	Erstellung der Ausarbeitung
Sonntag, 05. Januar, KW1		Abgabe der Ausarbeitung
2-3	2	Korrektur der Ausarbeitungen, Besprechung der Ausarbeitungen
2-4	3	Korrekturen einbringen
Sonntag, 26. Januar, KW4		Abgabe der korrigierten Ausarbeitung
(2-) 5	(4) 1	Präsentationserstellung
4-5	2	Besprechung der Präsentation
6 (vorauss.)	1	Vorstellung der Präsentation