Genetik alqoritmlər

Genetik Alqoritmlər — kompüter elmlərinin təbiət elmlərindən öyrəndiyi və öz problemlərini həll etmək üçün istifadə etdiyi üsuld. Genetik alqoritmlərin fundamental qanunları ilk dəfə Miçiqan Universitetində John Holland tərəfindən ortaya atılmışdır.

Genetik alqoritmlər aşağıdakı kompanentlərdən ibarətdir:^[1]

• Baxılan problemin həlli.
• Xromosomların ilkin populyasiyası
• Əvvəlki populyasiyalardan istifadə etməklə yeni həll yollarının generasiyası üçün operatorların toplanması
• Həllin uyğunluğunu yoxlayan (fitness) hədəf funksiyası.

Bu alqoritmdə genetikada istifadə edilən 3 əsas əməliyyat istifadə olunur.

• Çarpazlama (Crossover)
• Mutasiya (Genetik alqoritm) (Mutation)
• Uğurlu gen seçimi (Selection)

Yuxarıdakı ilk iki əməliyyat əslində bir genin dəyişməsində rol oynayan iki təməl əməliyyatdır. Bu iki təməl əməliyyatla (çarprazlama və mutasiya) dəyişən genlər arasından seçim edilməsi (selection) isə genetik alqoritmlərdə istifadə edilən və müvəffəqiyyət əldə etməyi təmin edən üsuldur.

Seçmə əməliyyatı üçün turnir seçkisi (tournament selection) və ya təsadüfi dəyəri ehtiva edən rulet seçkisi (roulette wheel selection) üsulları istifadə edilə bilər.

Ayrıca çarpazlama üsulları üçün aşağıda sıralanan müxtəlif çarpazlama tipləri istifadə edilə bilər:

• Parçalı Bərabər Çarprazlaması (Partially Match Crossover)
• Sıralı Çarprazlama (Order Crossover)
• Dövr Çarprazlaması (Cycle crossover)
• Kənar Sıralama Çarprazlaması (Edge Recombination Crossover)

Yuxarıda sayılan çarpazlama üsullarının xaricində mutasiya üçün də müxtəlif alt variantlar var:

• Tərsləmə (Inversion)
• Yerləşdirmə (Insertion)
• Çıxarma (Displacement)
• Yer dəyişdirmə (Reciprocal Exchange, Swap)