الگوریتم ژنتیک
الگوریتم ژنتیک (GA | Genetic Algorithms) انوادهای از «مدلهای محاسباتی» (Computational Models) است که از مفهوم «تکامل» (Evolution) الهام گرفته شدهاند.
این دسته از الگوریتمها، «جوابهای محتمل» (Potential Solutions) یا «جوابهای کاندید» (Candidate Solutions) و یا «فرضیههای محتمل» (Possible Hypothesis) برای یک مسأله خاص را در یک ساختار دادهای «کروموزوم مانند» (Chromosome-like) کدبندی میکنند.
الگوریتم ژنتیک از طریق اعمال «عملگرهای بازترکیب» (Recombination Operators) روی ساختارهای دادهای کروموزوم مانند، اطلاعات حیاتی ذخیره شده در این ساختارهای دادهای را حفظ میکند.
تفاوت اصلی الگوریتم های تکاملی نسبت به الگوریتم های دیگر این هست که این الگوریتم ها مبتنی بر جمعیت عمل می نمایند.
در این الگوریتم ها ، معمولا یک جمعیت اولیه ایجاد و سپس تکامل داده می شود.
الگوریتم ژنتیک (GA | Genetic Algorithms) مشهورترین تکنیک در تحقیقات الکوریتم های تکاملی هست .
الگوریتم ژنتیک با یک جمعیت اولیه از راه حل ها شروع میشه و هر راه حل از طریق یک کروموزوم نمایش داده می شود. یعنی هر کروموزوم یک جواب هست.
اپراتورهای تولید مثل مستقیما روی کروموزوم ها عمل نموده و سپس کروموزوم ها تحت اپراتورهایی مانند تقاطع، جهش و ترکیب قرار می گیرند و باعث تغییر کروموزوم انجام میشه.
الگوریتم ژنتیک بر اساس یک ساختار ساده براساس تولید جمعیت اولیه از کروموزوم ها آغاز میشه .
جمعیت اولیه باید به حدی بزرگ باشه که توانایی پوشش راه حل ها رو داشته باشه .
کارهایی که در الگوریتم ژنتیک انجام میشه شامل 4 مرحله هست :
انتخاب : افرادی از جمعیت برای تولید مثل انتخاب میشه ، که با این انتخاب استفاده از یک احتمال تابع برازندگی افراد بصورت تصادفی هست . بنابراین هر فردی که برازندگی بیشتری داره شانس انتخابش بیشتره .
تولید مثل : عملگرهای تقاطع و جهش روی افراد انتخاب شده به کار گرفته شده و کروموزوم های جدید تولبد می شوند . یعنی فرزندان جدید تولبد می شوند.
ارزیابی : فرزندان جدید تولید شده ارزیابی می شوند یعنی محاسبه تابع هدف و این نابع به برازندگی ختم میشه .
جابه جایی : افراد از جمعیت قبلی از بین می روند و حذف میشوند و افراد جدید که تولید شده اند با آن ها جایگزین می شوند .
مراحل الگوریتم ژنتیک
شروع
در این مرحله یک جمعیت اولیه شامل n کروموزوم تولید می گردد.
برازندگی
مقدار برازندگی (x)f هر کروموزوم x از جمعیت ارزیابی می گردد.
-----
a: Initial Population
b : Fitness Function
c: Selection
d:Cross_Over
e:Mutation
عمیات تا زمانی ادامه پیدا می کنه تا به یه عدد قابل قبول می رسیم.
--------
می شه بیشتر توضیح بدین؟