چکيده 

     الگوريتم هاي ژنتيک از اصول انتخاب طبيعي داروين براي يافتن فرمول بهينه جهت پيش بيني يا تطبيق الگو استفاده مي کنند.الگوريتم هاي ژنتيک اغلب گزينه خوبي براي تکنيک هاي پيش بيني  بر مبناي رگرسيون هستند.همان طور ساده،خطي وپارامتري يک گفته مي شود،به الگوريتم هاي ژنتيک مي توان غير پارامتريک گفت.مختصراً گفته مي شود که الگوريتم ژنتيک (يا GA) يک تکنيک برنامه نويسي است که از تکامل ژنتيکي به عنوان يک الگوي حل نمسئله استفاده مي کند.مسئله اي که بايد حل شود ورودي است و راه حلها طبق يک الگو کد گذاري مي شودومتريک که تابع fitness هم نام دارد هر راه حل کانديد را ارزيابي مي کندکه اکثر آنها به صورت تصادفي انتخاب مي شوند.کلاً اين الگوريتم ها از بخش هاي زير تشکيل مي شوند :تابع برازش  - نمايش – انتخاب – تغيير  که در ادامه آنها را توضيح خواهيم داد.

مقدمه

     هنگامي كه لغت تنازع بقا به كار مي‌رود اغلب بار ارزشي منفي آن به ذهن مي‌آيد. شايد همزمان قانون جنگل به ذهن برسد و حكم بقاي قوي‌تر   !  البته براي آنكه خيالتان راحت شود مي‌توانيد فكر كنيد كه هميشه هم قوي‌ترين‌ها برنده نبوده‌اند. مثلا دايناسورها با وجود جثه عظيم و قوي‌تر بودن در طي روندي كاملا طبيعي بازي بقا و ادامه نسل را واگذار كردند در حالي كه موجوداتي بسيار ضعيف‌تر از آنها حيات خويش را ادامه دادند. ظاهرا طبيعت بهترين‌ها را تنها بر اساس هيكل انتخاب نمي‌كند! در واقع درست‌تر آنست كه بگوييم طبيعت مناسب ترين‌ها (Fittest) را انتخاب مي‌كند نه بهترين‌ها.قانون انتخاب طبيعي بدين صورت است كه تنها گونه‌هايي از يك جمعيت ادامه نسل مي‌دهند كه بهترين خصوصيات را داشته باشند و آنهايي كه اين خصوصيات را نداشته باشند به تدريج و در طي زمان از بين مي‌روند.مثلا فرض كنيد گونه خاصي از افراد، هوش بسيار بيشتري از بقيه افراد يك جامعه يا كولوني دارند. در شرايط كاملا طبيعي اين افراد پيشرفت بهتري خواهند كرد و رفاه نسبتا بالاتري خواهند داشت و اين رفاه خود باعث طول عمر بيشتر و باروري بهتر خواهد بود(توجه كنيد شرايط طبيعيست نه در يك جامعه سطح بالا با ملاحظات امروزي يعني طول عمر بيشتر در اين جامعه نمونه با زاد و ولد بيشتر همراه است). حال اگر اين خصوصيت(هوش)ارثي باشد به طبع در نسل بعدي همان جامعه تعداد افراد باهوش به دليل زاد و ولد بيشتر اين‌گونه افراد بيشتر خواهد بود. اگر همين روند را ادامه دهيد خواهيد ديد كه در طي نسل‌هاي متوالي دائما جامعه نمونه ما باهوش و باهوش‌تر مي‌شود. بدين ترتيب يك مكانيزم ساده طبيعي توانسته است در طي چند نسل عملا افراد كم هوش را از جامعه حذف كند علاوه بر اينكه ميزان هوش متوسط جامعه نيز دائما در حال افزايش است(البته امكان داشت اگر داروين بي‌عرضگي افراد باهوش امروزي را مي‌ديد كمي در تئوري خود تجديد نظر مي‌كرد اما اين مسئله ديگريست!).

    بدين ترتيب مي‌توان ديد كه طبيعت با بهره‌گيري از يك روش بسيار ساده(حذف تدريجي گونه‌هاي نامناسب و در عين حال تكثير بالاتر گونه‌هاي بهينه) توانسته است دائما هر نسل را از لحاظ خصوصيات مختلف ارتقا بخشد. البته آنچه در بالا ذكر شد به تنهايي توصيف كننده آنچه واقعا در قالب تكامل در طبيعت اتفاق مي‌افتد نيست. بهينه‌سازي و تكامل تدريجي به خودي خود نمي‌تواند طبيعت را در دسترسي به بهترين نمونه‌ها ياري دهد. اجازه دهيد تا اين مساله را با يك مثال شرح دهيم.پس از اختراع اتومبيل به تدريج و در طي سال‌ها اتومبيل‌هاي بهتري با سرعت‌هاي بالاتر و قابليت‌هاي بيشتر نسبت به نمونه‌هاي اوليه توليد شدند. طبيعيست كه اين نمونه‌هاي متاخر حاصل تلاش مهندسان طراح جهت بهينه‌سازي طراحي‌هاي قبلي بوده اند. اما دقت كنيد كه بهينه‌سازي يك اتومبيل تنها يك "اتومبيل بهتر" را نتيجه مي‌دهد. اما آيا مي‌توان گفت اختراع هواپيما نتيجه همين تلاش بوده است؟ يا فرضا مي‌توان گفت فضا پيماها حاصل بهينه‌سازي طرح اوليه هواپيماها بوده‌اند؟ 

فهرست مطالب

چکيده موضوع ………………………………………………………………………

مقدمه……………………………………………………

الگوريتم ژنتيک چيست؟…………………………………… ……………………………………

ايده اصلي …………………………………………………………………………………

الگوريتم ژنتيک ……………………………………………………………………….

سود و کد الگوريتم………………………………………………………..

روش هاي نمايش ………………………………………………………….

روش هاي انتخاب ………………………………………………………..

روش هاي تغيير ……………………………………………………………..

نقاط قوت الگوريتم هاي ژنتيک... ……………………………………

نقاط ضعف الگوريتم هاي ژنتيک. ……………………………………

نمونه هايي از کاربردهاي الگوريتم هاي ژنتيک در دنياي امروز……………………………………..

يک مثال ساده با جزئيات …………………………………….

هایپر هیوریستیک ...................