Świat przyrody i algorytmy genetyczne
Podobnie jak w przypadku sieci neuronowych, algorytmy genetyczne mają swoje korzenie w przyrodzie. Podpatrywanie świata rzeczywistego doprowadziło do wykorzystania jego praw w metodach sztucznej inteligencji.
Przy budowie algorytmów genetycznych wykorzystano takie mechanizmy świata przyrody jak:
- Gen - pojedynczy element odzwierciedlający pewną cechę;
- Chromosom - uporządkowany ciąg genów (ciąg kodowy reprezentujący pewne rozwiązanie);
- Allen - wartość danego genu;
- Locus - miejsce położenia genu w chromosomie;
- Genotyp - to zestaw genów charakteryzujący pojedynczego osobnika, warunkujących jego właściwości dziedziczne. W algorytmach genetycznych przyjmuje się zazwyczaj, że mamy do czynienia z osobnikami haploidalnymi, tzn. osobnikami wyposażonymi w pojedynczy chromosom;
- Populacja to zbiór osobników o określonej liczebności;
- Pokolenie - nowo utworzona populacja będąca wynikiem ewolucji;
- Selekcja – wybór na ogół najlepiej przystosowanych osobników, do tzw. populacji rodzicielskiej, złożonej z chromosomów biorących udział w rekombinacji genów ; Selekcja służy do wyboru populacji najlepszych rozwiązań problemu. Są one w każdym następnym pokoleniu reprodukowane.
- Wymieranie - w przypadku algorytmów genetycznych, służy do eliminacji w każdym pokoleniu złych rozwiązań. Aby rozróżnić rozwiązania dobre od złych używa się tzw. funkcji celu. W każdej następnej populacji znajdą się osobniki lepsze, zgodnie z funkcją celu. Osobniki gorsze podlegają eliminacji (wymieraniu).
- Przetrwanie osobników najlepiej przystosowanych;
- Reprodukcja
Najczęściej działanie algorytmu genetycznego przebiega następująco:
- Losowana jest pewna populacja początkowa;
- Populacja poddawana jest ocenie (selekcja). Najlepiej przystosowane osobniki biorą udział w procesie reprodukcji
- Genotypy najlepszych osobników są ze sobą kojarzone poprzez złączanie genotypów rodziców (krzyżowanie);
- Przeprowadzana jest mutacja, czyli wprowadzenie drobnych losowych zmian;
- Rodzi się drugie pokolenie i algorytm powraca do kroku drugiego, jeżeli nie znaleziono dostatecznie dobrego rozwiązania. W przeciwnym wypadku uzyskujemy wynik.
Uważasz, że artykuł był ciekawy i chcesz otrzymywać powiadomienia o moich kolejnych wpisach lub projektach?
Wpisz swoje imię oraz adres e-mail a następnie kliknij "ZAPISZ MNIE"
Polecam w HELIONIE:
Podobne wpisy
By accepting you will be accessing a service provided by a third-party external to https://www.slawop.net/