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Warum sich genetische Algorithmen zur Multimediakodierung anbieten

Es gibt im Allgemeinen keinen Algorithmus der Rastergrafiken direkt in speicherschonende Vektorbilder umwandeln kann, bei denen die Stärken der entsprechenden Vektorbeschreibungssprache wirklich genutzt werden. Für die Umwandlung von einem Multimediaformat in ein anderes ergibt sich oft eine ähnliche Problematik, insbesondere wenn das erste Multimediaformat die Eigenschaften von Punkten eines euklidischen (diskreten) Raumes direkt angibt (z. B. um Aufnahmen direkt abspeichern zu können) und das zweite Multimediaformat komplexe Objekte (z. B. Rechtecke oder/und Kreise) in Multimediaobjekten kodiert.

Da ein genetischer Algorithmus das Potential hat, alle möglichen Beschreibungen einer Multimediasprache zu generieren und unter diesen natürlich auch gute Beschreibungen sind, welche die Stärken der Multimediasprache in Bezug auf das Originalobjekt nutzen, hat ein genetischer Algorithmus natürlich auch das Potential, gute Beschreibungen zu generieren. Wenn im genetischen Algorithmus vorhandenes Wissen gut eingebaut wurde, kann er gute Beschreibungen wahrscheinlich auch schneller finden als eine reine Zufallssuche.

Noch ein weiterer Vorteil von genetischen Algorithmen ist die große Freiheit bei der Wahl der Problembeschreibung (Multimediasprache) und der möglichen Operatoren auf dieser. So kann völlig frei eine Multimediasprache nach eigenen Vorstellungen entworfen werden, die bestimmte Eigenschaften hat, z. B. Lesbarkeit, Einfachheit. Bei den Operatoren kann beliebig viel Wissen eingebaut werden. So ist es unter anderem auch möglich, schon bekannte gute Algorithmen zur Übersetzung von Rastergrafiken in Vektorbilder oder Teile von ihnen in Operatoren zu verwenden, so dass der genetische Algorithmus auf Rastergrafiken vom Ergebnis her mindestens so gut wird wie der verwendete Algorithmus, aber noch bessere Ergebnisse erzeugen kann.

Der große Nachteil von genetischen Algorithmen, dass sie sehr viel Zeit oder Rechenaufwand benötigen, wird dadurch abgeschwächt, dass dieser anfänglich hohe Aufwand "billig" sein kann und sich später auszahlt. Der genetische Algorithmus kann z. B. als Hintergrundprozess mit niedriger Priorität laufen, so dass er nur überflüssige Rechnerleistung verbraucht. Später kann durch das Ergebnis, das er geliefert hat, viel Übertragungsbandbreite eingespart werden.

Dies alles spricht für den Versuch, genetische Algorithmen zur Multimediakodierung zu verwenden.


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Betti Österholz 2013-02-13