Chƣơng I : Giải thuật di truyền và Tính toán tiến hóa
1.2. Tớnh toỏn tiến húa
1.2.2.2. Biểu diễn nhiễm sắc thể
Các cá thể của quần thể trong EP được biểu diễn bởi các automat hữu hạn, ký hiệu là FSM (Finite State Machine)
+ Tập lời giải
EP duy trỡ một quần thể cỏc FSM, mỗi FSM đại diện cho một lời giải của bài toán.
Mỗi FSM được đo độ thích nghi bằng cách thử chúng trong môi trường, nghĩa là cho các FSM khảo sát các ký hiệu đó gặp.
Vớ dụ: cho dóy a1, a2, … ai, FSM tạo ra một ký hiệu a’i+1 bằng cỏch khảo sỏt quy luật của dóy đó cho. Ký hiệu này được so sánh với ký hiệu tiếp theo quan sát được ai+1. Như vậy, nếu đó gặp n ký hiệu, FSM sẽ đưa ra dự đoán (một dự đoán cho mỗi dóy con a1, a1a2, … a1a2… ai). Hàm thích nghi đánh giá kết quả chung cho n dự đoán đó.
+ Cỏc toỏn tử di truyền
EP chỉ sử dụng một phép biến dị gene. EP tạo các cá thể con trước, sau đó mới thực hiện phép chọn lọc. Mỗi cá thể cha mẹ sinh ra đúng một cá thể con, vỡ vậy quần thể trung gian cú kớch thước gấp đôi tập lời giải.
Các cá thể con (FSM) được sinh ra bằng cách thực hiện phép biến dị ngẫu nhiên trên quần thể cha mẹ. Có năm hỡnh thức biến dị:
- Sửa một ký hiệu ra.
- Sửa một cung chuyển trạng thỏi. - Thờm một cung trạng thỏi. - Xoỏ một trạng thỏi.
- Thay đổi trạng thái ban đầu.
+ Phộp chọn lọc
Pop_size cá thể tốt nhất được chọn từ 2*pop_size cá thể trung gian cho thế hệ mới theo độ thích nghi của các cá thể, như vậy, mỗi FSM được chọn phải nằm trong nhóm 50% FSM có độ thích nghi cao hơn các FSM cũn lại.
So sỏnh lập trỡnh tiến húa với giải thuật di truyền cổ điển
+ Cỏch biểu diễn nhiễm sắc thể: EP biểu diễn cỏc cỏ thể bằng cỏc otomat hữu hạn, cũn GA biểu diễn bằng cỏc vector nhị phõn.
+ Quỏ trỡnh chọn lọc: trong EP, thủ tục chọn lọc cú tớnh tất định: chọn pop_size cá thể tốt nhất từ 2*pop_size cá thể trung gian và không có sự lặp lại trong việc chọn lọc, cũn trong GA thỡ cỏc cỏ thể tốt cú thể được chọn nhiều lần.
+ Trật tự các toán tử: trong EP, thủ tục chọn lọc được thực hiện sau các phép biến dị gene, cũn trong GA cổ điển thỡ ngược lại.
+ Các tham số: trong GA cổ điển, xác suất lai và biến dị giữ nguyên trong suốt quá trỡnh tiến húa, cũn trong EP, xỏc suất biến dị có thể thay đổi trong quá trỡnh tiến húa.