Hoạt động của GA đơn giản là việc mô phỏng sự tiến hoá và chọn lọc tự nhiên bằng máy tính bắt đầu từ một quần thể đƣợc khởi tạo ngẫu nhiên. Bên cạnh
đó, để tối ƣu ta cần hàm lƣợng giá hoặc hàm thích nghi để chọn cá thể tốt và loại cá thể xấu. GA khác với các kĩ thuật tối ƣu khác ở chỗ:
- GA làm việc với bộ mã của biến chứ không làm việc trực tiếp trên biến.
- Hầu hết các kĩ thuật tối ƣu thông thƣờng thƣờng tìm kiếm từ một đỉnh, trong khi đó GA luôn hoạt động trên tập hợp đỉnh, điều này là một ƣu điểm mạnh của GA vì nó giúp tăng cơ hội tiếp cận tối ƣu toàn cục và tránh hội tụ sớm tại điểm cục bộ địa phƣơng.
- GA dùng việc đánh giá hàm mục tiêu của mỗi cá thể để phục vụ quá trình tìm kiếm, nên có thể ứng dụng cho bất kì bài toán tối ƣu nào (liên tục hay rời rạc). - GA thuộc lớp giải thuật xác suất, các thao tác cơ bản của GA dựa trên khả năng
tích hợp ngẫu nhiên trong quá trình xử lí.
Để cụ thể hơn, ta sẽ tiến hành so sánh GA cổ điển với hai thuật toán truyền thống rất phổ biến là thuật toán “vét cạn” và thuật toán “leo đồi”.
Thuật toán “vét cạn” (tìm kiếm theo bề rộng hoặc theo chiều sâu), về mặt nguyên tắc thì các phƣơng pháp tìm kiếm này đảm bảo tìm đƣợc nghiệm của bài toán nếu bài toán có nghiệm. Song trên thực tế, có rất nhiều bài toán không thể áp dụng phƣơng pháp này do phải phát triển một không gian trạng thái quá lớn.
Thuật toán “leo đồi” sử dụng kĩ thuật “nâng cấp lặp” áp dụng cho một điểm đơn (điểm hiện tại) trong không gian tìm kiếm. Trong một lần nâng cấp, một điểm mới đƣợc chọn trong số các điểm lân cận của điểm hiện hành (tìm kiếm cục bộ) nếu nhƣ điểm đó cho kết quả tốt hơn kết quả của hàm mục tiêu (lời giải tốt hơn). Việc tìm kiếm sẽ kết thúc khi không thể nâng cấp thêm đƣợc nữa. Thuật toán leo đồi thƣờng cho chúng ta kết quả tối ƣu cục bộ, kết quả này phụ thuộc vào sự lựa chọn của điểm xuất phát. Mặt khác, ta không có đƣợc thông tin về kết quả sai số của kết quả tìm đƣợc so với kết quả tối ƣu toàn cục.[4]
Nhƣng đối với GA thì những nhƣợc điểm đó phần nào đƣợc loại bỏ nhờ những đặc điểm nổi bật của nó. GA thực hiện tìm kiếm theo nhiều hƣớng, bằng
hƣớng, tập lời giải dần dần đƣợc tiến hoá qua các thế hệ do quá trình chọn lọc đƣợc thực hiện.
GA dùng những luật chuyển đổi có thể xảy ra chứ không phải các luật đƣợc ấn định trƣớc, yếu tố ngẫu nhiên đóng vai trò quan trọng trong việc hƣớng dẫn tìm kiếm.