Obsah:
Definice - Co znamená genetický algoritmus?
Genetický algoritmus je metoda heuristického vyhledávání používaná v umělé inteligenci a výpočetní technice. Používá se pro hledání optimalizovaných řešení pro hledání problémů na základě teorie přirozeného výběru a evoluční biologie. Genetické algoritmy jsou vynikající pro vyhledávání v rozsáhlých a složitých souborech dat. Jsou považovány za schopné najít rozumná řešení složitých problémů, protože jsou vysoce schopni řešit neomezené a omezené optimalizační problémy.
Techopedia vysvětluje genetický algoritmus
Genetický algoritmus využívá k řešení problému techniky inspirované evoluční biologií, jako je selekce, mutace, dědičnost a rekombinace. Nejběžněji používanou metodou v genetických algoritmech je vytvořit skupinu jednotlivců náhodně z dané populace. Takto utvoření jednotlivci jsou hodnoceni pomocí vyhodnocovací funkce poskytované programátorem. Jednotlivcům je pak poskytnuto skóre, které nepřímo zdůrazňuje vhodnost dané situace. Nejlepší dva jednotlivci se pak používají k vytvoření jednoho nebo více potomků, po kterých se na potomcích provedou náhodné mutace. V závislosti na potřebách aplikace postup pokračuje, dokud není odvozeno přijatelné řešení nebo dokud neprojde určitý počet generací.
Genetický algoritmus se od klasického derivátového optimalizačního algoritmu liší dvěma způsoby:
- Genetický algoritmus generuje populaci bodů v každé iteraci, zatímco klasický algoritmus generuje jediný bod v každé iteraci.
- Genetický algoritmus vybere další populaci výpočtem pomocí generátorů náhodných čísel, zatímco klasický algoritmus vybere další bod deterministickým výpočtem.
Ve srovnání s tradiční umělou inteligencí poskytuje genetický algoritmus mnoho výhod. Je robustnější a je náchylný k poruchám způsobeným malými změnami vstupů nebo přítomností šumu. S ohledem na další optimalizační metody, jako je praxe, lineární programování, heuristika, nejprve nebo šířka-první, může genetický algoritmus poskytnout lepší a významnější výsledky při hledání velkých multimodálních stavových prostorů, velkých stavových prostorů nebo n-rozměrných povrchů.
Genetické algoritmy jsou široce používány v mnoha oblastech, jako je robotika, automobilový design, optimalizované telekomunikační směrování, inženýrský design a počítačově podporovaný molekulární design.
