Mục lục:
Định nghĩa - Thuật toán di truyền có nghĩa là gì?
Một thuật toán di truyền là một phương pháp tìm kiếm heuristic được sử dụng trong trí tuệ nhân tạo và điện toán. Nó được sử dụng để tìm giải pháp tối ưu hóa cho các vấn đề tìm kiếm dựa trên lý thuyết chọn lọc tự nhiên và sinh học tiến hóa. Các thuật toán di truyền là tuyệt vời để tìm kiếm thông qua các tập dữ liệu lớn và phức tạp. Chúng được coi là có khả năng tìm giải pháp hợp lý cho các vấn đề phức tạp vì chúng có khả năng cao để giải quyết các vấn đề tối ưu hóa không bị ràng buộc và hạn chế.
Techopedia giải thích thuật toán di truyền
Một thuật toán di truyền sử dụng các kỹ thuật lấy cảm hứng từ sinh học tiến hóa như chọn lọc, đột biến, kế thừa và tái tổ hợp để giải quyết một vấn đề. Phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong các thuật toán di truyền là tạo ra một nhóm các cá thể ngẫu nhiên từ một quần thể nhất định. Do đó, các cá nhân được hình thành được đánh giá với sự trợ giúp của chức năng đánh giá được cung cấp bởi lập trình viên. Các cá nhân sau đó được cung cấp một số điểm gián tiếp làm nổi bật thể lực cho tình huống nhất định. Hai cá thể tốt nhất sau đó được sử dụng để tạo ra một hoặc nhiều con cái, sau đó các đột biến ngẫu nhiên được thực hiện trên con cái. Tùy thuộc vào nhu cầu của ứng dụng, quy trình tiếp tục cho đến khi có được một giải pháp chấp nhận được hoặc cho đến khi một số thế hệ nhất định được thông qua.
Một thuật toán di truyền khác với thuật toán tối ưu hóa dựa trên đạo hàm, cổ điển theo hai cách:
- Một thuật toán di truyền tạo ra một quần thể các điểm trong mỗi lần lặp, trong khi thuật toán cổ điển tạo ra một điểm duy nhất ở mỗi lần lặp.
- Một thuật toán di truyền chọn quần thể tiếp theo bằng cách tính toán bằng cách sử dụng các bộ tạo số ngẫu nhiên, trong khi một thuật toán cổ điển chọn điểm tiếp theo bằng tính toán xác định.
So với trí tuệ nhân tạo truyền thống, một thuật toán di truyền cung cấp nhiều lợi thế. Nó mạnh mẽ hơn và dễ bị hỏng hóc do những thay đổi nhỏ trong đầu vào hoặc do sự hiện diện của tiếng ồn. Đối với các phương pháp tối ưu hóa khác như Praxis, lập trình tuyến tính, heuristic, đầu tiên hoặc đầu tiên, thuật toán di truyền có thể cung cấp kết quả tốt hơn và quan trọng hơn trong khi tìm kiếm không gian trạng thái đa phương thức lớn, không gian trạng thái lớn hoặc bề mặt n chiều.
Các thuật toán di truyền được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như robot, thiết kế ô tô, định tuyến viễn thông được tối ưu hóa, thiết kế kỹ thuật và thiết kế phân tử hỗ trợ máy tính.
