الگوریتم ژنتیک

الگوريتم

الگوريتم ژنتيک

پيش گفتار

Genetic algorithms  قسمتي از evolutionary computing  است که با هوش مصنوعي توسعه پيدا کرد .   همانطور که از اسم الگوريتم ژنتيک پيداست اين بحث از تئوري تکامل الهام گرفته شده است به زبان ساده ميشود گفت که مسئله ها حل  مي شود با الگو برداي از روند تکاملي نخبه گرا در سيستم هاي زنده .

تاريخچه

محاسبات تکاملي درسال 1960 به وسيله ي شخصي به نام Rechenberg مرسوم شد بعداً ايده او توسط محققان ديگر رشد يافت .  ژنتيک الگوريتم(GA) توسط  John Holland اختراع شد وتوسط خودش و دانشجويان او وتعدادي از همکارانش رشد و توسعه يافت Holland کتابی در اين زمينه در سال 1975 نوشت به نام       Systems"   "Adaption in Natural and Artificial در سال 1992John Koza  از ژنتيک الگوريتم در برنامه اي استفاده کرد که کارهاي مشخصي انجام مي داد Koza نام اين روش را      "Genetic Programming (GP)  " گذاشت .

پيش زمينه بيولوژي

Chromosome  کروموزوم

همه ارگانيزم هاي زنده ازسلول هايي تشکيل مي شوند و همه سلول ها داراي مجموعه اي از کروموزوم هاي مشابه هستند .رشته هاي کروموزوم که DNA ناميده مي شود درهمه جاي ارگانيزم وجود دارد و خود کروموزوم هم از ژن هايي تشکيل مي شود هر ژن  با پروتئين هاي خاصي کد شد است  به طورکلي مي شود گفت که ويژگي هاي مختلف درهر ارگانيزم کد گذاري مي شود با ژن ها مثل رنگ چشم يا رنگ پوست. هر ژني يک مکان خاصي  درکروموزوم دارد که اصطلاحاً  locus گفته مي شود . به همه ي مجموعه مواد ژنتيکي ( همه ي کروموزوم ها ) Genome گفته مي شود . به مجموعه ي خاص از ژن ها در ژنوم Genotype گفته مي شود . در آخرين زايش بعد اززايش اوليه براي Phenotype در ارگانيزم genotype   وجود دارد .

تکثيرReproduction

در طي تکثير (recombination or crossover) ژن هاي والدين با هم ترکيب مي شوند ويک کروموزوم کامل جديد به وجود مي آورند . فرزند جديد خلق شده مي تواند تغيير( mutated )  پيدا کند .

) Mutation ( يعني اينکه قسمت هاي (  DNA ) تغيير کند . به طور کلي اين تغييرات معلول خطاهايي است که از ژن هاي کپي کننده از روي والدين به وجود مي آيد.( fitness) موفقيت و قابليت سازگاري ارگانيزم در طول بقاء آن مشخص مي شود .

الگوريتم ژنتيک

پيش گفتار

Genetic algorithms  قسمتي از evolutionary computing  است که با هوش مصنوعي توسعه پيدا کرد .   همانطور که از اسم الگوريتم ژنتيک پيداست اين بحث از تئوري تکامل الهام گرفته شده است به زبان ساده ميشود گفت که مسئله ها حل  مي شود با الگو برداي از روند تکاملي نخبه گرا در سيستم هاي زنده .

تاريخچه

محاسبات تکاملي درسال 1960 به وسيله ي شخصي به نام Rechenberg مرسوم شد بعداً ايده او توسط محققان ديگر رشد يافت .  ژنتيک الگوريتم(GA) توسط  John Holland اختراع شد وتوسط خودش و دانشجويان او وتعدادي از همکارانش رشد و توسعه يافت Holland کتابی در اين زمينه در سال 1975 نوشت به نام       Systems"   "Adaption in Natural and Artificial در سال 1992John Koza  از ژنتيک الگوريتم در برنامه اي استفاده کرد که کارهاي مشخصي انجام مي داد Koza نام اين روش را      "Genetic Programming (GP)  " گذاشت .

پيش زمينه بيولوژي

Chromosome  کروموزوم

همه ارگانيزم هاي زنده ازسلول هايي تشکيل مي شوند و همه سلول ها داراي مجموعه اي از کروموزوم هاي مشابه هستند .رشته هاي کروموزوم که DNA ناميده مي شود درهمه جاي ارگانيزم وجود دارد و خود کروموزوم هم از ژن هايي تشکيل مي شود هر ژن  با پروتئين هاي خاصي کد شد است  به طورکلي مي شود گفت که ويژگي هاي مختلف درهر ارگانيزم کد گذاري مي شود با ژن ها مثل رنگ چشم يا رنگ پوست. هر ژني يک مکان خاصي  درکروموزوم دارد که اصطلاحاً  locus گفته مي شود . به همه ي مجموعه مواد ژنتيکي ( همه ي کروموزوم ها ) Genome گفته مي شود . به مجموعه ي خاص از ژن ها در ژنوم Genotype گفته مي شود . در آخرين زايش بعد اززايش اوليه براي Phenotype در ارگانيزم genotype   وجود دارد .

تکثيرReproduction

در طي تکثير (recombination or crossover) ژن هاي والدين با هم ترکيب مي شوند ويک کروموزوم کامل جديد به وجود مي آورند . فرزند جديد خلق شده مي تواند تغيير( mutated )  پيدا کند .

) Mutation ( يعني اينکه قسمت هاي (  DNA ) تغيير کند . به طور کلي اين تغييرات معلول خطاهايي است که از ژن هاي کپي کننده از روي والدين به وجود مي آيد.( fitness) موفقيت و قابليت سازگاري ارگانيزم در طول بقاء آن مشخص مي شود .