۳-۸-۵٫ اعمال ژنتیک
عملیات ژنتیک فرآیند انتقال موروثی ژنها را برای ایجاد اولاد جدید در هر نسل تقلید میکنند. یک بخش مهم در الگوریتم ژنتیک ایجاد کروموزومهای جدید موسوم به اولاد از طریق بعضی کروموزومهای قدیمی موسوم به والدین است. این فرآیند مهم توسط عملیات ژنتیک صورت میگیرد. به طور کلی این عملیات توسط دو عملگر عمده انجام میشود؛ عملگر جهشی و عملگر تقاطعی.
اما عملاً انتخاب عملگرها بر حسب نوع مسأله تعریف شده و کاملاً به توانایی تحلیلگر وابسته بوده و تجربی میباشند. کارایی این عملگرها در رسیدن به جواب بهینه در مسائل مختلف متفاوت است. بعضی از عملگرها فقط یک کروموزوم را در نظر گرفته و بر اساس اطلاعات آن، کروموزوم جدید ایجاد میکنند اما بعضی دیگر روی چند کروموزوم یا حتی روی کلیه کروموزومهای جمعیت قبل، عملیات انجام میدهند. به هر حال عملگرها بر اساس نحوه کار به صورت زیر دسته بندی میشوند:
۳-۸-۵-۱٫ عملگرهای تقاطعی
عملگرهایی که یک یا چند نقطه از دو یا چند جواب را انتخاب و مقادیر آن را تعویض میکنند. این عملگرها یک جواب را در نظر گرفته و محلهایی از جواب را با جوابهای دیگر معاوضه کرده و جوابهای جدید را بوجود میآورند؛ به این نوع عملگرها، عملگرهای تقاطعی گفته میشود.
در زیر چگونگی انجام و انواع عملگرهای تقاطعی به صورت مرحله به مرحله آورده شده است.

  • اپراتور تقاطع با احتمال اجرا می شود.(توصیه می شود که )
  • چهار اپراتور تقاطع پایهای تقاطع تک نقطهای[۷۴]
  • تقاطع دو نقطهای[۷۵]
  • تقاطع چند نقطهای[۷۶]
  • تقاطع یکنواخت[۷۷]

چند نکته:
هر فرزند باید خصوصیاتی را از هر والدش به ارث ببرد(اگر اپراتوری چنین واقعیتی را تضمین نکند،اپراتور جهش است).
اپراتور آمیزش باید منجر به یک کروموزوم معتبر شود.
اپراتور تقاطع، ۲ کروموزوم را دریافت نموده و حداکثر ۲ فرزند ایجاد میکند.
۳-۸-۵-۲٫ عملگرهای جهشی
عملگرهایی که یک یا چند ژن از یک کروموزوم را انتخاب و و مقادیر آنها را تغییر میدهند. در این عملگرها یک یا چند محل از یک رشته کاراکتری با طول خاص در نظر گرفته شده و مقادیر کاراکترها در آن محلها تغییر مییابد. مواردی که در این نوع مهم است عبارتند از :

  • تعداد محلهایی که قرار است تغییر یابند
  • نحوه انتخاب محلها
  • نحوه عملیات تغییر

با مشخص شدن موارد فوق یک عملگر خاص ایجاد میشود که به آن عملگر جهشی گفته میشود. در این نوع عملگرها از اطلاعات یک جواب استفاده کرده و جواب دیگری ایجاد میشود. این تغییر ممکن است کم یا زیاد بوده که به همان میزان از اطلاعات زیاد یا کم استفاده میشود. به عبارت دیگر هر چه تغییرات زیادتر باشد جواب حاصله تصادفیتر خواهد بود و این تصادفی بودن برای ورود مواد ژنتیکی جدید به داخل جمعیت مفید میباشد.
وقتی که جمعیت به سمت جواب خاصی همگرا میشود احتمال جهش باید زیاد شده تا از این عمل جلوگیری نماید و بالعکس وقتی که جمعیت دارای جوابهای غیر یکسان است، باید احتمال جهش کم شود. می توان بر اساس این موضوع احتمال جهش را بین دو مقدار در حال تغییر قرار داد و نکته دیگر در باره عملگرهای فوق یافتن تعداد نقاط جهش است که این مورد از مسألهای به مسأله دیگر فرق میکند و برای یافتن مقدار بهینه آن باید از روش سعی و خطا استفاده کرد.
در زیر چگونگی انجام عملگر جهش به صورت مرحله به مرحله آورده شده است:

  • اندازه جهش،پارامتر مهمی است و باید تحت کنترل باشد.
  • اپراتور جهش، باید به یک کروموزوم معتبر منتهی شود.
  • جهش برای هر ژن با احتمال اتفاق میافتد.

۳-۸-۵-۳٫ عمل تحول
عملگری که در این بخش معرفی میشود عملگر انتخاب بوده که وظیفه اصلی آن هدایت الگوریتم به نواحی امید بخش فضای جواب میباشد و دارای سه بخش اساسی فضای نمونهگیری[۷۸] ، مکانیسم نمونهگیری[۷۹] و احتمال انتخاب[۸۰] است که در زیر به تشریح هر کدام از آنها پرداخته میشود.
فضای نمونهگیری
عملگر انتخاب برای ایجاد نسل بعد یا از همه نوزادان و والدین استفاده میکند و یا بخشی از آنها، به طور کلی دو نوع فضای نمونهگیری وجود دارد:
الف) فضای نمونهگیری عادی[۸۱]

منبع فایل کامل این پایان نامه این سایت pipaf.ir است