תוכן עניינים:
הגדרה - מה המשמעות של אלגוריתם גנטי?
אלגוריתם גנטי הוא שיטת חיפוש היוריסטית המשמשת בבינה מלאכותית ומחשוב. הוא משמש למציאת פתרונות מיטביים לבעיות חיפוש על בסיס התיאוריה של הברירה הטבעית והביולוגיה האבולוציונית. אלגוריתמים גנטיים מצוינים לחיפוש במערכות נתונים גדולות ומורכבות. הם נחשבים כבעלי יכולת למצוא פתרונות סבירים לנושאים מורכבים מכיוון שהם מסוגלים מאוד לפתור בעיות אופטימיזציה בלתי מוגבלות ומגבלות.
Techopedia מסביר את האלגוריתם הגנטי
אלגוריתם גנטי עושה שימוש בטכניקות בהשראת הביולוגיה האבולוציונית כמו בחירה, מוטציה, ירושה ושילוב מחדש כדי לפתור בעיה. השיטה הנפוצה ביותר באלגוריתמים גנטיים היא ליצור קבוצה של אנשים באופן אקראי מאוכלוסייה נתונה. הפרטים שנוצרו כך נבדקים בעזרת פונקציית ההערכה שמספק המתכנת. לאחר מכן מקבלים לאנשים ציון אשר מדגיש בעקיפין את הכושר למצב הנתון. שני האנשים הטובים ביותר משמשים אז ליצירת צאצא אחד או יותר, לאחר מכן נעשים מוטציות אקראיות על הצאצאים. בהתאם לצרכי היישום, הנוהל נמשך עד לגזור פיתרון מקובל או עד שחלף מספר מסוים של דורות.
אלגוריתם גנטי שונה מאלגוריתם אופטימיזציה קלאסי, נגזר, בשני אופנים:
- אלגוריתם גנטי מייצר אוכלוסיה של נקודות בכל איטרציה, ואילו אלגוריתם קלאסי מייצר נקודה אחת בכל איטרציה.
- אלגוריתם גנטי בוחר את האוכלוסייה הבאה על ידי חישוב באמצעות מחוללי מספרים אקראיים, ואילו אלגוריתם קלאסי בוחר את הנקודה הבאה על ידי חישוב דטרמיניסטי.
בהשוואה לבינה מלאכותית מסורתית, אלגוריתם גנטי מספק יתרונות רבים. זה חזק יותר והוא חשוף להתמוטטויות בגלל שינויים קלים בתשומות או בגלל נוכחות של רעש. ביחס לשיטות אופטימיזציה אחרות כמו פרקסיס, תכנות לינארית, היוריסטית, ראשונה או רוחב ראשונה, אלגוריתם גנטי יכול לספק תוצאות טובות ומשמעותיות יותר תוך חיפוש בחללי מצבים רב-מודאליים גדולים, חללי מצב גדולים או משטחים N-ממדיים.
אלגוריתמים גנטיים נמצאים בשימוש נרחב בתחומים רבים כמו רובוטיקה, תכנון רכב, ניתוב טלקומוניקציה אופטימלי, תכנון הנדסי ותכנון מולקולרי בעזרת מחשב.
