خوارزميات الوراثة السؤال النظري

Question

أقرأ حاليا "الذكاء الاصطناعي: نهج حديث" (Russell + Norvig) و "تعلم الجهاز" (ميتشل) - ومحاولة تعلم أساسيات عين.

من أجل فهم عدد قليل من الأشياء الأساسية لدي أسئلة "Greenhorn":

Q1: في خوارزمية جينية بالنظر إلى الوالدين A و B مع الكروموسومات 001110 و 101101 على التوالي، أي من النسل التالي قد يكون قد نتج عنه كروس نقطة واحدة؟

a: 001101.

ب: 001110.

Q2: أي من النسل أعلاه كان من الممكن أن يكون قد نتج عنه كروستين؟ و لماذا؟

يرجى تقديم النصيحة.

Answer 1

لا يمكن العثور على الآباء إذا كنت لا تعرف وظيفة Crossover معكوس (بحيث AXB => (A، B) & (أي أ) => (A، B)).

عادة وظيفة Crossover 1 نقطة هي:

a = A1 + B2
b = B1 + A2

حتى لو كنت تعرف أ و ب أنت لا يمكن حلها النظام (نظام المعادلات مع 4 متغيرات).

إذا كنت تعرف أي جزءين من أي A أو / و B قد ذلك يمكن حلها (نظام المعادلات مع 2 متغيرات). هذا هو الحال لسؤالك وأنت تقدم كل من A و B.

عموما وظيفة كروس لا تملك وظيفة معكوسة وأنت تحتاج فقط إلى العثور على الحل منطقيا أو، إذا كنت تعرف أولياء الأمور، أداء كروس ومقارنة.

إذن لجعل صيغة عامة لك، يجب أن نعرف شيئين:

1. وظيفة كروس.
2. وظيفة عكس كروس.

لا يستخدم المرء الثاني عادة في الغاز لأنه غير مطلوب.

---

الآن، سأجيب فقط على أسئلتك.

Q1: في خوارزمية جينية بالنظر إلى الوالدين A و B مع الكروموسومات 001110 و 101101 على التوالي، أي من النسل التالي قد يكون قد نتج عنه كروس نقطة واحدة؟

أنظر إلى أ و ب أستطيع أن أرى نقطة كروس هنا:

    1    2
A: 00 | 1110
B: 10 | 1101

عادة ما يتم التقاطع باستخدام هذه الصيغة:

a = A1 + B2
b = B1 + A2

بحيث الأطفال المحتملون هم:

a: 00 | 1101
b: 10 | 1110

التي تستثني الخيار ب من السؤال.
لذا فإن الإجابة على Q1 هي النتيجة الطفل هو: 001101 على افتراض معين وظيفة كروس

Q2: أي من النسل أعلاه كان من الممكن أن يكون قد نتج عنه كروستين؟ و لماذا؟

بالنظر إلى A و B أستطيع أن أرى نقاط تقاطع يمكن أن تكون هنا:

    1   2    3
A: 00 | 11 | 10
B: 10 | 11 | 01

معتاد معادلة لمدة 2 نقطة crossover هي:

a = A1 + B2 + A3
b = B1 + A2 + B3

لذلك سيكون الأطفال:

a = 00 | 11 | 10
b = 10 | 11 | 01

مقارنة بهم للخيارات التي طرحتها (صغيرة أ و ب) يمكننا أن نقول الجواب:

Q2. أ: لا هذا ولا ذاك أ أو ب يمكن أن يكون نتيجة كروس 2 نقطة مع AXB. وفقا لوظيفة Crossover المعطى.

---

مرة أخرى هو غير ممكن للإجابة على أسئلتك دون معرفة وظيفة كروس.

المهام التي قدمتها شائعة في GA، ولكن يمكنك ابتكار الكثير منهم حتى يتمكنوا من الإجابة على السؤال (انظر التعليق أدناه):

Answer 2

نقطة واحدة crossover هي عند إجراء انضمام واحد من كل والد، واثنين من نقطة crossover هو عند إجراء انضمامين. أي اثنين من أحد الوالدين واحدا من الآخرين.

يرى عبور (ويكيبيديا) لمزيد من المعلومات.

Answer 3

فيما يتعلق بالربع الربع الأول، (أ) كان من الممكن إنتاجه من قبل نقطة تقاطع من نقطة واحدة، تناول البتات 0-4 من الوالد أ و بيط 5 من الوالد B. (B) لا يمكن ما لم تسمح خوارزمية Crossover الخاصة بك بمساهمات فارغة، أي مساهمات الوزن الأصل الوزن الفاتح. في هذه الحالة، يمكن للوالدين أن يسهم الكروموسوم الكامل (BITS 0-5) وسيمسهم الوالد بيل، العائد (ب).

فيما يتعلق بالربع الثاني، سواء (أ) و (ب) ممكنة. هناك عدد قليل من المجموعات لاختبار؛ مملة للغاية للكتابة، ولكن يمكنك القيام بالعمل مع القلم والورق. :-)