CƠ SỞ SINH HĨC

Một phần của tài liệu Tối ưu số cho bài toán tối ưu một mục tiêu (Trang 48 - 50)

Lãnh vực tính toán tiên hóa dựa cơ sở tređn các giại thuaơt tìm kiêm và tôi ưu hóa mà chúng lây cạm hứng từ mođ hình sinh hĩc cụa vieơc chĩn lĩc trong tự nhieđn. Nhieău mođ hình giại thuaơt tiên hóa khác nhau được đưa ra, trong đó chúng ta thây có các mođ hình noơi tiêng như Laơp Trình Tiên Hóa, Chiên Lược Tiên Hóa, Giại Thuaơt Di Truyeăn và Laơp Trình Di Truyeăn đeău lây ý tưởng từ thuyêt tiên hóa coơ đieơn cụa Đaĩc-uyn. Giạ thiêt chung cho các mođ hình này là sự toăn tái moơt quaăn theơ các cá theơ mà chúng đâu tranh với nhau cho sự sông sót và tái sinh sạn, và múc đích cụa giại thuaơt là tìm kiêm những cá theơ có đoơ thích nghi tôt nhât. Dưới quan đieơm này thì đơn vị cơ sở cụa sự tiên hoá là cá theơ. Moêi moơt cá theơ được gán cho moơt giá trị fitness mà nó được dùng đeơ đo đoơ tôt hay đoơ thích nghi cụa cá theơ. Thời gian được phađn chia thành các bước rời rác gĩi là các thê heơ. Tái moêi thê heơ, moơt sô các cá theơ mới được phát sinh trong quá trình tái sinh sạn và moơt sô các cá theơ thì bị lối bỏ. Quá trình tái sinh sạn được thực hieơn thođng qua các chiên lược chĩn

lĩc, lai ghép, đoơt biên và thay thê. Vieơc chĩn lĩc các cá theơ nào đeơ thực hieơn tái sinh sạn là dựa vào đoơ fitness cụa chúng. Thođng thường là sử dúng moơt kỹ thuaơt có teđn là elitism (phát trieơn taăng lớp ưu tú) đeơ giữ lái các cá theơ tôt nhât xuyeđn qua các thê heơ.

Quá trình tái sinh sạn cụa Giại Thuaơt Di Truyeăn (GTDT) nói rieđng và các giại thuaơt tiên hóa nói chung, sử dúng kỹ thuaơt di truyeăn chụ yêu dựa tređn toán tử lai ghép, còn toán tử đoơt biên lái khođng được xem trĩng. Sở dĩ đoơt biên khođng được xem trĩng là vì kỹ thuaơt sinh sạn dựa tređn lai ghép là hữu tính. Moơt quá trình sinh sạn hữu tính như thê thường dieên ra chaơm cháp vì phại trại qua các quá trình chĩn lĩc, lai ghép, đoơt biên và thay thê. Beđn cánh đó đeơ thuaơn lợi cho vieơc lai ghép neđn lời giại cụa bài toán thường được mã hóa thành moơt boơ gen có câu trúc là moơt dãy các bit nhị phađn và các thụ túc giại mã gen thường là caău kỳ và phức táp đên đoơ với các thụ túc giại mã khác nhau dăn đên các kêt quạ khác nhau, thaơm chí có các thụ túc giại mã tự bạn thađn nó đã trieơt tieđu lời giại tôi ưu. Các thụ túc giại mã phức táp như thê đã làm tieđu tôn theđm thời gian thực thi. Đieău đó có nghĩa là trong moơt thời gian ngaĩn sô lượng các cá theơ được sạn sinh ra rât ít khođng đụ đeơ cho quá trình đoơt biên mang lái hieơu quạ rõ ràng.

Trong tự nhieđn, múc đích cụa lai ghép hay sinh sạn hữu tính là nhaỉm táo ra những cá theơ mới có sự đa dáng veă di truyeăn và đieău này đúng với những boơ máy di truyeăn cực lớn và phức táp như cụa con người chẳng hán. Tuy nhieđn đieău này lái khođng đúng cho những cá theơ với boơ gen có kích thước rât nhỏ và đơn giạn như cụa vi sinh vaơt. Đoơt biên khođng những là nguyeđn lieơu mà còn là nhađn tô tiên hóa, nó táo ra sự khác bieơt rât cao giữa các đoơ thích nghi cụa các cá theơ trong moơt quaăn theơ. Trong tự nhieđn, vì xác suât cụa các đoơt biên có theơ táo ra được những cá theơ mới có đoơ thích nghi tôt hơn là rât thâp, cho neđn đeơ táo ra được moơt cá theơ có đoơ thích nghi tôt hơn baỉng phương pháp đoơt biên thì caăn phại có moơt sô lượng rât lớn các cá theơ được sạn sinh ra trong moơt khoạng thời gian cực ngaĩn. Vì vaơy đoơt biên chư thích hợp với các sinh vaơt có tôc đoơ sinh sạn rât nhanh và sô lượng cá theơ được sạn sinh ra rât lớn trong moơt thời gian ngaĩn thì các giá trị do đoơt biên mang lái mới nhanh chóng được bieơu hieơn.

I. ƯU THÊ VAØ ĐAỊC ĐIEƠM CỤA DI TRUYEĂN HĨC VI SINH

VAƠT [12]

Đôi tượng nghieđn cứu cụa các nhà di truyeăn hĩc là boơ gen sinh hĩc. Trong nghieđn cứu di truyeăn hĩc, các đôi tượng vi sinh vaơt có nhieău ưu thê hơn hẳn các đoơng vaơt và thực vaơt baơc cao. Các ưu thê đó là:

 Vòng đời ngaĩn, tôc đoơ sinh sạn nhanh.

 Trong moơt thời gian ngaĩn, sô lượng sinh sạn các cá theơ taíng vĩt dăn đên có theơ phát hieơn các sự kieơn di truyeăn hiêm hoi do đoơt biên hay các dáng tái toơ hợp.

 Câu táo boơ máy di truyeăn đơn giạn.

 Deê nghieđn cứu baỉng các kỹ thuaơt vaơt lý và hóa hĩc.  Đieău kieơn nuođi cây khođng coăng keănh.

II.TÍNH XÁC SUÂT VAØ TÍNH THỨ BAƠC CỤA CÁC VỊ TRÍ

Một phần của tài liệu Tối ưu số cho bài toán tối ưu một mục tiêu (Trang 48 - 50)