week5

• كروموسوم chromosome)) :

يتم تمثيل متغيّرات المسألة المراد حلها باستخدام الخوارزمية الجينية بهيئة أفراد و كل فرد يمثّل بشكل كروموسوم.

يعرّف الكروموسوم من الناحية البرمجية بأنَه متجه ذو طول ثابت (أي ?نَّ طول الكروموسوم يقرأ مرة واحدة في بداية البرنامج ولا يتغيّر لأي سبب كان).

• الجين (Gene) :

بما ?نَّ الكروموسوم هو عبارة عن متجه إذن هو يتكوّن من عدد من المواقع يطلق على كل موقع مصطلح gene
geneL .... gene3 gene2 gene1

Chromosome

حيث أنَّ L هو طول الكروموسوم.
يختلف النوع البياني للـ gene حسب التشفير المستخدم للمسألة فقد تكون قيم الجينة ثنائية أو صحيحة أو حقيقية.

• المجتمع (population) :

الخوارزمية الجينية تبحث عن الحل مستخدمة عدة احتمالات (توّلد في البداية بصورة عشوائية) هذه القيم سوف تنشأ مجتمع.
باختصار
Population



Chromosome



Gene

أي أنَّ المجتمع عبارة عن مجموعة كروموسومات و الكروموسومات بدورها هي عبارة عن جينات.

?ذن من المناسب استخدام مصفوفات القيود كتمثيل برمجي للمجتمع.

• التشفير(encoding) :

لغرض حل مشكلة معينة باستخدام الخوارزميات الجينية لابد من تشفير معاملات المسألة بهيئة كروموسومات تحوي على جينات لها قيم تعتمد على طبيعة المسألة و لها تأثير كبير في نجاح الخوارزمية أو فشلها.

التشفير ببساطة هو عملية ملئ جينات الكروموسوم بالقيم المناسبة.

هناك أربعة أنواع أساسية للتشفير :

1- التشفير الثنائي binary encoding :

و فيه تكون قيمة الجينة أمّا واحد أو صفر إليك مثالاً يوضّح كروموسوم مشفر بهذه الطريقة :
1 1 0 0 1

Chromosome =


2- التشفير الصحيح integer encoding :

تكون قيمة الجينة عدد صحيح , المثال التالي يبيّن كروموسوم مشفّر بهذه الطريقة :

1 6 1
Chromosome =

3- التشفير الحقيقي real encoding :

تكون قيمة الجينة عدد حقيقي , يمتاز هذا النوع بالدقة و إمكانية السيطرة على الطفرات الوراثيّة.

4- التشفير المعقّد complex encoding :

في الطرق السابقة يتم تمثيل الكروموسوم بهيئة متجه, أمّا هذه الطريقة تستخدم لتمثيل المشاكل التي لا يمكن تمثيلها بكروموسوم ذو متجه و أهم أنواعه :

? تشفير الشجرة.
? التشفير المعتمد على المحتوى.







5- دالة الصلاحية fitness function :

هي دالة يتم بنائها في برنامج الخوارزمية الجينية لكي تمثّل المشكلة المطلوب حلها,فمثلاً لو كان لدينا المعادلة y=x2 يراد حلها باستخدام الخوارزمية الجينية
ف?نَّ هذه المعادلة ستمثّل الهدف الذي من أجله سنبني البرنامج و ليست الخوارزمية الجينية ?لاّ وسيلة يتم بواسطتها حل هذه المعادلة و عليه سيتم بناء الدالّة الآتية في البرنامج :
function y=fitness (x)
y=x^2
?ذن :
الخوارزميات الجينية وسيلة و ليست غاية!