# Strategie ewolucyjne i CMA-ES

EN: **Evolution strategies and CMA-ES** · id `evostrategies` · aliases: evolution strategies, ES, CMA-ES, covariance matrix adaptation, strategie ewolucyjne

Path: [AI Atlas](https://aiatlasgraph.com/llms.txt) › [Obliczenia ewolucyjne i inteligencja roju](https://aiatlasgraph.com/t/evolutionary.md) › [Klasyczne algorytmy ewolucyjne](https://aiatlasgraph.com/t/evoclassic.md) › Strategie ewolucyjne i CMA-ES

## Description

- PL: Ewolucyjne metody optymalizacji ciągłej, które próbkują kandydatów z rozkładu normalnego i adaptują jego średnią, kroki oraz macierz kowariancji.
- EN: Evolutionary continuous optimisers that sample candidates from a normal distribution and adapt its mean, step size and covariance matrix.

## In one sentence

- PL: Metoda dostrajania wielu liczb naraz: losuje ich warianty wokół obecnego ustawienia i przesuwa się tam, gdzie wyszło lepiej.
- EN: A way to tune many numbers at once: sample variants around the current setting and move where results were better.

## Problem it solves

- PL: Masz dziesiątki pokręteł, a wynik zależy od nich w poplątany sposób, którego nie da się opisać wzorem.
- EN: You have dozens of dials, and the result depends on them in a tangled way no formula describes.

## What it does

- PL: Jak grupa zwiadowców wysłana wokół obozu: tam, gdzie wróciło najwięcej dobrych wieści, obóz się przesuwa i uczy się, w którą stronę warto iść.
- EN: Like scouts sent around a camp: the camp moves where the best news came from and learns which directions are worth trying.

## Everyday example

- PL: Producent dobiera ustawienia pieca: program próbuje chmury podobnych ustawień, sprawdza jakość wypieku i przesuwa chmurę w stronę lepszych wyników.
- EN: A manufacturer tunes oven settings: software tries a cloud of similar settings, checks baking quality and shifts the cloud towards better results.

## This concerns you if you…

- PL: dostrajasz kilkanaście lub kilkadziesiąt liczbowych ustawień
- PL: mierzysz tylko wynik, bez dostępu do wzoru
- EN: tune a dozen or more numeric settings
- EN: can measure only the outcome, not the formula

## Keywords

CMA-ES · (1+1)-ES · step-size adaptation · IPOP-CMA-ES · differential evolution · natural evolution strategies · pycma · Nevergrad · COCO benchmark

## How it works

- PL: W każdej iteracji losuje się populację z wielowymiarowego rozkładu normalnego, ocenia ją i przesuwa średnią ku ważonym najlepszym. CMA-ES dodatkowo uczy się macierzy kowariancji, czyli kształtu i orientacji chmury próbek, oraz długości kroku, co działa podobnie do przybliżenia odwrotnego hesjanu.
- EN: Each iteration samples a population from a multivariate normal, evaluates it and moves the mean towards a weighted set of the best. CMA-ES also learns the covariance matrix, the cloud shape and orientation, plus the step size, behaving somewhat like an inverse-Hessian approximation.

## Limits

- PL: Koszt pamięci i obliczeń rośnie kwadratowo z liczbą zmiennych, więc pełne CMA-ES pasuje do problemów do kilku tysięcy wymiarów. Szum w ocenach i wiele optimów lokalnych wymagają restartów lub większej populacji.
- EN: Memory and compute grow quadratically with the number of variables, so full CMA-ES suits problems up to a few thousand dimensions. Noisy scores and many local optima need restarts or larger populations.

## Key terms

- PL: **macierz kowariancji**: Opis kształtu i kierunku chmury losowanych próbek.
- PL: **adaptacja kroku**: Automatyczne zwiększanie lub zmniejszanie zasięgu losowania.
- EN: **covariance matrix**: Describes the shape and direction of the sampled cloud.
- EN: **step-size adaptation**: Automatically widening or narrowing the sampling range.

## Know first

- [Rozkłady prawdopodobieństwa (Probability distributions)](https://aiatlasgraph.com/t/distributions.md)
- [Spadek gradientu i optymalizacja ciągła (Gradient descent and continuous optimisation)](https://aiatlasgraph.com/t/mathoptimization.md)

## Subtopics (1 direct, 1 in total)

- [Naturalne strategie ewolucyjne (NES) (Natural evolution strategies (NES))](https://aiatlasgraph.com/t/naturalES.md): Evolution strategies that update search-distribution parameters by the natural gradient of expected fitness.

## Related topics

Untyped, symmetric "see also" links.

- [Strojenie hiperparametrów (Hyperparameter tuning)](https://aiatlasgraph.com/t/hptuning.md)

## Sources

- [GECCO 2026 – program tracks (ACM SIGEVO)](<https://gecco-2026.sigevo.org/Tracks>) `gecco2026tracks` · by ACM SIGEVO
- [The CMA Evolution Strategy: A Tutorial](<https://arxiv.org/abs/1604.00772>) `cmaes-tutorial-2016` · by Nikolaus Hansen

---

AI Atlas revision 122 (2026-10-30) · HTML: https://aiatlasgraph.com/t/evostrategies · index: https://aiatlasgraph.com/llms.txt · everything: https://aiatlasgraph.com/llms-full.txt · updated 2026-10-30