کتاب الگوریتم ژنتیک

کتاب الگوریتم ژنتیک نوشته‌ی مهدی اسدبک، ابراهیم اسدزاده و محمد اسدزاده، به مفاهیمی مانند هیوریستیک، علم ژنتیک، مکانیزم الگوریتم ژنتیک، روش‌های کد کردن، جهش ژنتیکی، ساختن جمعیت آغازین یا نسل اول و ... می‌پردازد.

الگوریتم ژنتیک چیست؟

الگوریتم ژنتیک (Genetic Algorithm - GA) روش جستجویی در علم رایانه، برای یافتن راه‌ حل تقریبی جهت بهینه‌سازی و مسائل جستجو است. الگوریتم ژنتیک یکی از انواع الگوریتم‌های تکامل است که از روش‌های زیست‌شناسی مانند وراثت و جهش بهره می‌برد.

این الگوریتم‌ها پاسخ مهم یک مسأله را در شکل کروموزوم‌های ساده‌ای کد می‌کنند و سپس کارکرد ترکیبی را بر روی این ساختارها اعمال می‌کنند. الگوریتم‌های ژنتیک اغلب به عنوان روشی برای بهینه‌‌سازی توابع شناخته می‌شوند.

عملکرد الگوریتم ژنتیک چگونه است؟

الگوریتم ژنتیک بر اساس اصل بقای برتر کار می‌کند. در هر نسل جمعیتی وجود دارد و بر اساس همین اصل، نسل بعدی ساخته می‌شود. عملکرد الگوریتم ژنتیک مانند ساختارهای ژنتیکی و رفتار کروموزوم‌ها در میان جمعیتی از افراد است. مثلاً اعضا برای جفت‌گیری با همدیگر به رقابت می‌پردازند، اعضایی که در رقابت موفق‌ می‌شوند، فرزندان بیشتری تولید می‌کنند، ژن‌های خوب درون این فرآیند ورود می‌کنند و بعضاً فرزند آن‌ها حتی از خودشان هم بهتر می‌شود.

در بخشی از کتاب الگوریتم ژنتیک می‌خوانیم:

ژنتیک یا ژن شناسی بخشی از دانش زیست شناسی است که به وراثت و تفاوت‌های جانداران می‌پردازد. بوسیله قوانین و مفاهیم موجود در این علم می‌توانیم به تشابه یا عدم تشابه دو موجود نسبت به یکدیگر پی ببریم و بدانیم که چطور و چرا چنین تشابه و یا عدم تشابه در داخل یک جامعه گیاهی و با جامعه جانوری، بوجود آمده است. علم ژنتیک علم انتقال اطلاعات زیست شناسی از یک سلول به سلول دیگر، از والد به نوزاد و بنابراین از یک نسل به نسل بعد است. ژنتیک با چگونگی این انتقالات که مبنای اختلالات و تشابهات موجود در ارگانیسم‌هاست، سر و کار دارد. علم ژنتیک در مورد سرشت فیزیکی و شیمیایی این اطلاعات نیز صحبت می‌کند.

علم زیست شناسی، هرچند به صورت توصیفی از قدیمی‌ترین علومی بوده که بشر به آن توجه داشته است اما از حدود یک قرن پیش این علم وارد مرحله جدیدی شد که بعدا آن را ژنتیک نامیده‌اند و این امر انقلابی در علم زیست شناسی بوجود آورد. در قرن هجدهم، عده‌ای از پژوهشگران بر آن شدند که نحوه انتقال صفات ارثی را از نسلی به نسل دیگر بررسی کنند. ولی به دو دلیل مهم که یکی عدم انتخاب صفات مناسب و دیگری نداشتن اطلاعات کافی در زمینه ریاضیات بود، به نتیجه‌ای نرسیدند.