셀룰러 유전 알고리즘의 이방성 선택 기법

셀룰러 유전 알고리즘(cGA)은 개체를 2차원 토러컬 격자에 배치하고, 각 셀에서 이웃 셀의 개체를 선택해 교배·돌연변이를 수행하는 구조적 GA이다. 격자 구조는 개체 간의 국소 교환을 촉진해 탐색 다양성을 높이는 장점이 있지만, 선택 압력이 약해지면서 수렴 속도가 느려지는 단점도 있다. 기존 연구에서는 격자 크기·형태, 이웃 반경 등을 조절해 선택 압력을 조절했지만, 이러한 방법은 격자 토폴로지를 바꾸어야 하거나 이웃 정의 자체를 재설계해야 하는 불편함이 있었다. 본 논문은 이러한 구조적 제약을 피하면서 선택 압력을 조절할 수 있는 새로운 선택 메커니즘, ‘이방성 선택(Anisotropic Selection, AS)’을 제안한다. AS는 기본적인 Von Neumann(맨해튼 거리 1) 이웃을 유지하면서, 이웃 셀을 선택할 확률을 방향에 따라 다르게 부여한다. 중심 셀을 선택할 확률 p_c는 고정(1/5)이며, 남·북(N,S) 방향은 p_ns, 동·서(E,W) 방향은 p_ew로 정의된다. 두 확률은 파라미터 α∈