3.2 Giải thuật di truyền GA
3.2.1 Giới thiệu về giải thuật di truyền GA
Nhiều vấn đề trong khoa học và kỹ thuật có thể được hình thành dưới dạng các bài tốn tối ưu hóa với các ràng buộc phức tạp, phi tuyến tính. Giải pháp cho các bài tốn tối ưu hóa này thường địi hỏi các kỹ thuật tối ưu hóa phức tạp. Các thuật tốn truyền thống có thể gặp nhiều khó khăn để giải quyết các bài tốn phi tuyến tính phức tạp như vậy. Thuật tốn di truyền lấy cảm hứng từ thiên nhiên sẽ là lựa chọn thay thế thích hợp, linh hoạt và hiệu quả để giải quyết các bài tốn trong tối ưu hóa, khai phá dữ liệu và học máy.
Giải thuật di truyền là một kỹ thuật của khoa học máy tính nhằm tìm kiếm giải pháp thích hợp cho các bài toán tối ưu tổ hợp (combinatorial optimization). Giải thuật di truyền là một phân ngành của giải thuật tiến hóa vận dụng các nguyên lý của tiến hóa như di truyền, đột biến, chọn lọc tự nhiên, và trao đổi chéo.
Giải thuật di truyền này là kỹ thuật phỏng theo q trình thích nghi tiến hóa của các quần thể sinh học dựa trên học thuyết Darwin. GA là phương pháp tìm kiếm tối ưu ngẫu nhiên bằng cách mơ phỏng theo sự tiến hóa của con người hay của sinh vật. Tư tưởng của thuật tốn di truyền là mơ phỏng các hiện tượng tự nhiên, là kế thừa và đấu tranh sinh tồn.
Ngày nay, giải thuật di truyền được dùng phổ biến trong một số ngành như tin sinh học, khoa học máy tính, trí tuệ nhân tạo, tài chính và một số ngành khác.
Hình 3.3:Giải thuật GA mơ phỏng lại q trình di truyền (Nguồn: [18]).