Mutation


Mutation ist die zufällige Veränderung von einzelnen Genen oder Gensequenzen auf einem Chromosom. Bei den GAs wird sie eingesetzt um frühzeitige Konvergenz und Gleichartigkeit der Individuen zu unterdrücken.


Arten der Mutation


Gleich- und Normalverteilte Mutation

Bei dieser Art der Mutation wird eine Zufallszahl (gleich- oder normalverteilt) erzeugt. Diese Zahl indiziert ein Gen und dieses Gen wird verändert. War das Gen 1, wird es zu 0 und umgekehrt.

Als Erweiterung zu dieser Mutation kann auch noch per Zufall entschieden werden, ob das Gen, unabhängig von seinem Wert, auf 0 oder 1 gesetzt wird. Die Wahrscheinlichkeit, daß dieses Gen tatsächlich verändert wird ist dann halb so groß wie bei der nicht erweiterten Methode.


Positionsmutation

Bei der Positionsmutation wird ein Vektor aus Nullen und Einsen erzeugt (zufällig). Die Länge des Vektors ist gleich der Länge des zu mutierenden Chromosoms. Jede Position im Vektor entspricht also einem Gen im Chromosom. Eine 1 im Vektor bedeutet: das Gen wird verändert. Eine Null im Vektor bedeutet: das Gen bleibt unverändert.

Auch hier ist die obige Erweiterung denkbar.


Inversion

Bei dieser Art der Mutation wird eine ganze Gensequenz aus dem Chromosom herausgebrochen und umgekehrt wieder eingebaut. Das bedeutet, die Gensequenz wird invertiert.

Dazu werden zwei Zufallszahlen generiert. Die Zahlen indizieren jene Gene am Chromosom, die das zu invertierende Genstück begrenzen. Die Inversion erfolgt durch die Verschiebung der beiden Indizes zur Mitte des Bruchstückes und gleichzeitigem Austausch der jeweils äußersten Gene.