Giải thuật di truyền ñược xây dựng dựa trên quy luật tiến hóa sinh học hay phát triển tự nhiên của một quần thể sống. Các cá thể trải qua một quá trình phát triển và sinh sản ñể tạo ra những cá thể mới cho thế hệ tiếp theo. Trong quá trình tiến hóa những cá thể xấu (theo tiêu chuẩn ñộ thích nghi với môi trường) sẽ bịñào thải. Ngược lại, những cá thể tốt sẽñược giữ lại. Liên quan ñến giải thuật di truyền có các khái niệm sau:
- Biểu diễn của cá thể: Để áp dụng ñược giải thuật di truyền, việc ñầu tiên là phải tìm ñược cách biểu diễn của các cá thể sao cho mỗi cá thể biểu diễn một giải pháp của bài toán ñang ñược quan tâm.
- Độ thích nghi: Là khả năng phù hợp của mỗi cá thể (giải pháp) ñối với môi trường (bài toán). Việc xây dựng ñộ thích nghi cũng là một bước quan trọng trong giải thuật di truyền. Để ñánh giá ñược ñộ thích nghi của các cá thể giải thuật di truyền sử dụng một hàm ño gọi là hàm ño ñộ thích nghi.
- Lai ghép: Là quá trình tạo ra cá thể mới dựa trên nhiều cá thể ñã có, gọi là các cá thể cha-mẹ. Hai cá thể con ñược tạo ra bằng cách hoán ñổi các gen từ cá thể
cha mẹ.
- Đột biến: Là quá trình tạo ra cá thể mới từ một cá thể ban ñầu bằng cách thay
ñổi một số gen của nó.
- Chọn lọc và thay thế: Chọn lọc và thay thế (cũng ñược biết như là quá trình sinh sôi nảy nở) là quá trình chọn những cá thể từ quần thể hiện tại ñể tạo ra thế hệ
sau của nó. Trong quá trình này, diễn ra sự ñào thải những cá thể xấu, chỉ giữ lại những cá thể tốt. Những cá thể có ñộ thích nghi lớn hơn hoặc bằng với ñộ thích
81
nghi tiêu chuẩn sẽ ñược giữ lại và ñộ thích nghi của các cá thể trong quần thể sẽ
hoàn thiện hơn sau nhiều thế hệ.
- Điều kiện dừng: Giải thuật di truyền là một quá trình ngẫu nhiên, nên không thể ñảm bảo chắc chắn giải thuật di truyền sẽ dừng sau hữu hạn bước. Vì vậy, ñể ñảm bảo giải thuật di truyền sẽ kết thúc, người dùng thường phải thiết lập ñiều kiện dừng cho giải thuật.