5. NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SAI SỐ HÌNH HỌC, ĐỘNG HỌC
5.2.7 Các toán tử di truyền
Các toán tử di truyền của GA là toán tử lai ghép và đột biến. Đây là hai toán tử có tác động lớn đến chất lượng của giải thuật. Các toán tử này được xây dựng phụ thuộc vào cách mã hoá các NST. Ở đây chỉđưa ra toán tử lai ghép và đột biến trên một số cách mã hoá NST để chỉ ra được ý tưởng xây dựng toán tử lai ghép và đột biến trong GA. Còn tuỳ thuộc vào các bài toán cụ thể và cách mã hoá NST mà ta xây dựng hai loại toán tử này.
5.2.7.1 Mã hoá nhị phân
Toán tử lai ghép
Lai ghép đơn điểm cắt:
- Một điểm cắt được chọn tại một vị trí thứ k trên NST.
- Từđầu NST đến vị trí k, NST con sao chép từ cha, phần còn lại sao chép từ mẹ. Ví dụ:
Cha : 11011 | 001
Con sinh ra do lai ghép đơn điểm cắt: Con : 11011 | 101
Lai ghép hai điểm cắt:
- Hai điểm cắt được chọn .
- Từđầu cho đến điểm cắt thứ nhất được sao chép từ cha, từđiểm cắt thứ nhất đến điểm cắt thứ hai sao chép từ mẹ và phần còn lại sao chép từ cha.
Ví dụ:
Cha : 11| 0110 | 01 Mẹ : 10| 0111 | 01
Con sinh ra do lai ghép hai điểm cắt : Con : 11 | 0111| 01
Lai ghép đồng nhất:
- Có một mặt nạ sao chép là một chuỗi nhị phân có chiếu dài bằng chiều dài NST. - Xây dựng NST mới: Duyệt qua mặt nạ, bit có giá trị một thì sao chép gen tại vị trí
đó từ NST cha sang con, bit có giá trị 0 thì sao chép từ mẹ. - Mặt nạđược phát sinh ngẫu nhiên đối với từng cặp cha mẹ.
Ví dụ: Cha : 11011001 Mẹ : 10011101
Mặt nạ : 10101000
Con : 10011101
Lai ghép số học: NST con được tạo thành bằng cách thực hiện một phép toán logic nào đó như AND, OR, … với cặp NST bố mẹ.
Ví dụ:
Cha : 11011001 Mẹ : 10011101 Con (AND): 10011001
Toán tửđột biến
Phép đảo bit : Bit được chọn sẽ bịđảo (Bit được chọn có gạch chân)
Ví dụ :
Trước đột biến : 11011001
Sau đột biến : 11010001
5.2.7.2 Mã hoá hoán vị
Toán tử lai ghép
Toán tử lai ghép đơn điểm cắt: - Một điểm cắt được chọn.
- Từđầu đến điểm cắt được lấy từ cha, phần còn lại duyệt qua mẹ, đưa những gen chưa có vào. Ví dụ: Cha : 128 | 74365 Mẹ : 537 | 68412 Con : 128 | 53764 Toán tửđột biến
Thay đổi thứ tự: Hai sốđược chọn hoán đổi vị trí cho nhau.
Ví dụ: (Sốđược chọn có gạch chân)
Trước đột biến : 12874365
Sau đột biến : 14872365
5.2.7.3 Mã hoá theo giá trị
Toán tử lai ghép
Mã hoá theo giá trị có thể áp dụng tất cả các toán tử lai ghép có trong mã hoá nhị phân.
Toán tửđột biến
Với mã hoá theo giá trị thực thì có thể thực hiện đột biến bằng cách thay đổi giá trị (cộng thêm hoặc trừđi) một giá trị nhỏ vào một số cá thểđược chọn.
Ví dụ: (Các các thểđược chọn được tô đậm) Giá trị nhỏ : 0.02
Trước đột biến : 1.23 5.32 0.34 2.98 3.54 Sau đột biến : 1.23 5.30 0.34 3.00 3.54
