Những thế hệ sau trong GAs ñược quyết ñịnh bởi tập các toán tử tái hợp và ñột biến các cá thểñược chọn từ quần thể hiện tại. Các toán tử GAs tiêu biểu ñể thực hiện các giả
thuyết chuỗi bit ñược mô tả trong bảng 3.2. Các toán tử này tương ứng với các phiên bản
ñược ý tưởng hóa của các hoạt ñộng di truyền trong tiến hóa sinh học. Hai toán tử phổ
biến nhất là lai ghép và ñột biến.
Toán tử lai ghép tạo ra hai con từ hai chuỗi cha bằng cách sao chép các bit ñược chọn lựa từ mỗi cha. Bit ở vị trí i trong mỗi con ñược sao chép từ bit ở vị trí i của một trong hai cha. Chọn lựa cha nào phân phối bit cho vị trí i ñược quyết ñịnh bởi thêm vào một chuỗi
mặt nạ lai ghép.
ðể minh họa, xem xét toán tử lai ghép ñiểm ñơn (single-point) ở ñầu bảng 3.2. Xem xét hai con trên nhất trong trường hợp này. Con này lấy năm bit ñầu tiên của nó từ cha thứ nhất và sáu bit còn lại từ cha thứ hai, bởi mặt nạ lai ghép là 11111000000 xác ñịnh các lựa chọn này cho mỗi vị trí bit. Con thứ hai dùng cùng mặt nạ lai ghép, nhưng ñổi vai trò của hai cha. Do ñó, nó chứa các bit không ñược dùng bởi con ñầu tiên. Trong lai ghép
http://etrithuc.vn
ñiểm ñơn, mặt nạ lai ghép luôn luôn ñược xây dựng sao cho nó bắt ñầu với chuỗi chứa n
giá trị 1 liên tục, ñược theo sau một số giá trị 0 cần thiết ñể hoàn chỉnh chuỗi. Cách này tạo ra cá thể con có n bit ñầu ñược phân phối bởi một cha và các bit còn lại bởi cha thứ
hai. Mỗi lần toán tử lai ghép ñiểm ñơn ñược áp dụng, ñiểm lai ghép n ñược chọn ngẫu nhiên, rồi mặt nạ lai ghép ñược tạo và áp dụng.
Bảng 3.2. Các toán tử chung cho thuật giải di truyền.
Trong lai ghép hai ñiểm(ñiểm kép), cá thể con ñược tạo ra bởi thay thế các ñoạn trung gian của một cá thể cha vào giữa của chuỗi cha thứ hai. Nói một cách khác, mặt nạ lai ghép là một chuỗi bắt ñầu với n0 trị0, ñược theo sau bởi chuỗi liên tục n1 trị 1, ñược theo sau bởi một số trị0 cần thiết ñể hoàn chỉnh chuỗi. Mỗi lần toán tử lai ghép hai ñiểm ñược áp dụng, một mặt nạñược tạo ra bằng cách chọn ngẫu nhiên các số nguyên n0 và n1. Thí
11101001000 00001010101 11101010101 00001001000 11111000000 11101001000 00001010101 11001011000 00101000101 00111110000 11101001000 00001010101 10001000100 01101011001 00111110000 11101001000 11101011000
Các chuỗi ban Mặt nạ lai ghép Các cá thể con
Lai ghép ñiểm ñơn:
Lai ghép ñiểm kép:
Lai ghép ñồng nhất:
http://etrithuc.vn
dụ, trong ví dụñược chỉ ra ở bảng 3.2 cá thể con ñược tạo ra dùng một mặt nạ với n0 = 2
và n1 = 5. Như lai ghép trước, hai cá thể con ñược tạo ra bằng cách hoán ñổi vai trò của hai cá thể cha.
Lai ghép ñồng nhất kết hợp các bit ñược lấy mẫu ñồng nhất từ hai cá thể cha, như ñược minh họa trong trong bảng 3.2. Trong trường hợp này, mặt nạ lai ghép ñược tạo ra như là một chuỗi bit ngẫu nhiên với mỗi bit ñược chọn ngẫu nhiên và ñộc lập với các bit khác.
Thêm vào các toán tử tái kết hợp - tạo ra cá thể con bằng cách kết hợp các phần của hai cá thể cha, một loại toán tử thứ hai tạo ra cá thể con từ một cá thể cha. Cụ thể là toán tử ñột biến tạo ra những thay ñổi ngẫu nhiên nhỏ cho chuỗi bit bằng cách chọn một bit ở
vị trí ngẫu nhiên, rồi thay ñổi giá trị của nó. ðột biến thường ñược thực hiện sau khi lai ghép ñược áp dụng như trong giải thuật mẫu trong bảng 3.1.
Một vài hệ thống GAs mượn thêm một vài toán tử, các toán tửñặc biệt ñược chuyên biệt hóa cho biểu diễn giả thuyết cụ thểñược sử dụng bởi hệ thống.Ví dụ, Grefenstette et al. (1991) mô tả hệ thống học tập luật ñiều khiển robot. Nó sử dụng ñột biến và lai ghép cùng với một toán tửñể chuyên biệt hóa các luật.