بررسی علم ژنتیک،الگوریتم ژنتیک و روش‌های ترکیب

بررسی علم ژنتیک،الگوریتم ژنتیک و روش‌های ترکیب

الگوریتم ژنتیک
معمای هشت وزیر
دانلود پایان نامه رشته کامپیوتر
بررسی علم ژنتیک،الگوریتم ژنتیک و روش‌های ترکیب
دانلود پایان نامه الگوریتم ژنتیک
دانلود پایان نامه کامپیوتر
دانلود پایان نامه مهندسی کامپیوتر

رفتن به سایت اصلی

دانلود پایان نامه رشته کامپیوتر

بررسی علم ژنتیک،الگوریتم ژنتیک  و روش‌های ترکیب

 

 

چکیده

الگوریتم ژنتیک (Genetic Algorithm – GA) تکنیک جستجویی در علم رایانه برای یافتن راه‌حل تقریبی برای بهینه‌سازی و مسائل جستجو است. الگوریتم ژنتیک نوع خاصی از الگوریتم‌های تکامل است که از تکنیک‌های زیست‌شناسی فرگشتی مانند وراثت و جهش استفاده می‌کند.در واقع الگوریتم‌های ژنتیک از اصول انتخاب طبیعی داروین برای یافتن فرمول بهینه جهت پیش‌بینی یا تطبیق الگو استفاده می‌کنند. الگوریتم‌های ژنتیک اغلب گزینه خوبی برای تکنیک‌های پیش‌بینی بر مبنای تصادف هستند. مختصراً گفته می‌شود که الگوریتم ژنتیک (یا GA) یک تکنیک برنامه‌نویسی است که از تکامل ژنتیکی به عنوان یک الگوی حل مسئله استفاده می‌کند. مسأله‌ای که باید حل شود ورودی است و راه‌حل‌ها طبق یک الگو کد گذاری می‌شوند که تابع fitness نام دارد هر راه حل کاندید را ارزیابی می‌کند که اکثر آنها به صورت تصادفی انتخاب می‌شوند.کلاً این الگوریتم‌ها از بخش های زیر تشکیل می‌شوند: تابع برازش، نمایش، انتخاب، تغییر.

 

 

کلمات کلیدی:

هیوریستیک

الگوریتم ژنتیک

ترکیب و جهش

معمای هشت وزیر

تکامل طبیعی داروین

 

 

 

مقدمه

امروزه یکی از مهم‌ترین زمینه‌های تحقیق و پژوهش، توسعۀ روش‌های جستجو بر مبنای اصول تکامل طبیعی می‌باشد. در محاسبات تکاملی به صورت انتزاعی از مفاهیم اساسی تکامل طبیعی در راستای جستجو برای یافتن راه حلّ بهینه برای مسائل مختلف الهام گرفته شده است.بسیاری از دانشمندان و اندیشمندان، میل به تکامل را مهترین عامل پیشرفت دستگاه آفرینش و انسان می‌دانند. از این دیدگاه هر پدیده‌ای را که بنگرید، یک مسأله جستجوست. انسان همواره می‌کوشد تا به تکامل برسد، از این رو می‌اندیشد، می‌پژوهد، می‌کاود، می‌سازد، می‌نگارد و همواره می‌کوشد تا باقی بماند. حتی می‌‌توان گفت که میل به زادن فرزند، گامی در برآوردن این نیاز و البته دیگر جانداران است. می‌توان این تلاش در راه رسیدن به تکامل را یک مسألۀ جستجو تعبیر کرد.

 

کوشش یک مؤسسه اقتصادی یا تولیدی –که تابعی برای تبدیل داده‌ها به ستادهاست- برای کمینه کردن هزینه‌ها و بیشینه کردن سود، یک مسألۀ جستجو است. تلاش یک سپاه در حال جنگ، برای وارد کرد بیشترین خسارات بر دشمن با از دست دادن کمترین نیرو و جنگ‌افزار، یا کوشش یک دانش‌آموز برای دست یافتن به بالاترین نمره، سعی یک موسیقیدان یا نگارگر برای خلق زیباترین اثر هنری، تلاش یک کاندیدا برای به دست آوردن بیشترین رأی، طراحی یک نجّار برای ساختن راحت‌ترین صندلی، تلاش و نقشه چینی ورزشکاران و مربّیان برای یافتن راه‌های پیروزی بر حریف و… همگی جستجویی در فضای یک مسأله برای یافتن نقاط یا ناحیه بهینگی (بیشینه یا کمینه) هستند و همین امر موجب پیشرفت تمدن و آفرینش شده است.

در دانش کامپیوتر و فناوری  اطلاعات هم «جستجو» یکی از مهمترین مسائل است. تنها کافیست که حجم اطلاعات قرار گرفته بر حافظه‌های گوناگون و اینترنت را در نظر بگیریم تا جایگاه ویژه آن را دریابیم.

 

تاکنون روشهای بسیاری توسط طراحان الگوریتم‌ها برای انجام جستجو بر داده‌های دیجیتالی ارائه شده است. روش‌هایی به نام جستجوی سریع  و جستجوی دودویی ، از ساده‌ترین الگوریتم‌هایی هستند که دانشجویان گرایش‌های مهندسی کامپیوتر در نخستین سال‌های دوره کارشناسی فرا می‌گیرند، امّا این الگوریتم‌ها شاید، هنگامی که با حجمی گسترده از داده‌ها روبرو شوند، کارایی ندارند و حتی الگوریتم‌های پیشرفته‌تر مانند جستجوی بازپخت شبیه‌سازی شده  و الگوریتم عمیق‌شوندۀ‌ تکراری  نیز در هنگام رویارویی با مسائل ابرفضا   از یافتن راه‌حل یا ناحیه‌های دلخواه در می‌مانند. در این میان یک روش جادویی وجود وجود دارد که مسائل بزرگ را به سادگی و به گونه‌ای شگفت‌انگیز حل می‌کند و آن «الگوریتم ژنتیک»   است. ناگفته پیداست که واژۀ «الگوریتم ژنتیک» از دو واژۀ «الگوریتم»  و «ژنتیک» تشکیل شده است که خود مبیّن این مطلب است که این روش از دو علم ریاضی و زیست‌شناسی برای حل مسائل کمک می‌گیرد.

 

الگوریتم‌ژنتیک بر خلاف دیگر روش‌های جستجو، که توسط طراحان نگاشته می‌شوند، در حقیقت به دست دستگاه آفرینش پدید آمده، و پس از شناخت نسبی دانشمندان از این روش به صورت مسأله‌ای ریاضی فرموله شده و وارد دانش مهندسی کامپیوتر و دیگر علوم مرتبط گردیده است. در یکی دو دهه گذشته که این الگوریتم در علوم مهندسی بکار گرفته شده، ناباورانه چنان دست‌آوردها و نتایج شگفت‌انگیزی داشته که نگاه بسیاری از دانش‌پژوهان علوم گوناگون فنی‌مهندسی را به خود جلب کرده است.[1]

 

 

 

 

فهرست مطالب

 

  فصل اول 1

1-1- مقدمه 2

1-2- به دنبال تکامل… 3

1-3- ایدۀ اصلی استفاده از الگوریتم ژنتیک 4

1-4- درباره علم ژنتیک 6

1-5- تاریخچۀ علم ژنتیک 6

1-6- تکامل طبیعی (قانون انتخاب طبیعی داروین) 7

1-7- رابطه تکامل طبیعی با روش‌های هوش مصنوعی 10

1-8- الگوریتم 11

1-8-1- الگوریتم‌های جستجوی ناآگاهانه 12

1-8-1-الف- جستجوی لیست 12

1-8-1-ب- جستجوی درختی 13

1-8-1-پ- جستجوی گراف 14

1-8-2- الگوریتم‌های جستجوی آگاهانه 14

1-8-2-الف- جستجوی خصمانه 15

1-9- مسائل NP-Hard 15

1-10- هیوریستیک 17

1-10-1- انواع الگوریتم‌های هیوریستیک 19

 

  فصل دوم 21

2-1- مقدمه 22

2-2- الگوریتم ژنتیک 23

2-3- مكانیزم الگوریتم ژنتیك 25

2-4- عملگرهای الگوریتم ژنتیك 28

2-4-1- کدگذاری 28

2-4-2- ارزیابی 29

2-4-3- ترکیب 29

2-4-4- جهش 29

2-4-5- رمزگشایی 30

2-5- چارت الگوریتم به همراه شبه كد آن 30

2-5-1- شبه كد و توضیح آن 31

2-5-2- چارت الگوریتم ژنتیک 33

2-6- تابع هدف 34

2-7- روش‌های کد کردن 34

2-7-1- کدینگ باینری 35

2-7-2- کدینگ جایگشتی 36

2-7-3- کد گذاری مقدار 37

2-7-4- کدینگ درخت 38

2-8- نمایش رشته‌ها 39

2-9- انواع روش‌های تشکیل رشته 41

2-10- باز گرداندن رشته‌ها به مجموعه متغیرها 42

2-10-1- تعداد بیت‌های متناظر با هر متغیر 43

2-11- جمعیت 44

2-11-1- ایجادجمعیت اولیه 44

2-11-2- اندازه جمعیت 45

2-12- محاسبه برازندگی (تابع ارزش) 46

2-13- انواع روش‌های انتخاب 48

2-13-1- انتخاب چرخ رولت 49

2-13-2- انتخاب حالت پایدار 51

2-13-3- انتخاب نخبه گرایی 51

2-13-4- انتخاب رقابتی 52

2-13-5- انتخاب قطع سر 52

2-13-6- انتخاب قطعی بریندل 53

2-13-7- انتخاب جایگزینی نسلی اصلاح شده 53

2-13-8- انتخاب مسابقه 54

2-13-9- انتخاب مسابقه تصادفی 54

2-14- انواع روش‌های ترکیب 54

2-14-1- جابه‌جایی دودوئی 55

2-14-2- جابه‌جایی حقیقی 58

2-14-3- ترکیب تک‌نقطه‌ای 59

2-14-4- ترکیب دو نقطه‌ای 60

2-14-5- ترکیب n نقطه‌ای 60

2-14-6- ترکیب یکنواخت 61

2-14-7- ترکیب حسابی 62

2-14-8- ترتیب 62

2-14-9- چرخه 63

2-14-10- محدّب 64

2-14-11- بخش_نگاشته 64

2-15- احتمال تركیب 65

2-16- تحلیل مكانیزم جابجایی 66

2-17- جهش 66

2-17-1- جهش باینری 69

2-17-2- جهش حقیقی 69

2-17-3- وارونه سازی بیت 70

2-17-4- تغییر ترتیب قرارگیری 70

2-17-5- وارون سازی 71

2-17-6- تغییر مقدار 71

2-18- محک اختتام اجرای الگوریتم ژنتیک 72

2-19- انواع الگوریتم‌های ژنتیکی 72

2-19-1- الگوریتم ژنتیکی سری 73

2-19-2- الگوریتم ژنتیکی موازی 74

2-20- مقایسه الگوریتم ژنتیک با سیستم‌های طبیعی 75

2-21- نقاط قوّت الگوریتم‌های ژنتیک 76

2-22- محدودیت‌های GAها 78

2-23- استراتژی برخورد با محدودیت‌ها 79

2-23-1- استراتژی اصلاح عملگرهای ژنتیک 79

2-23-2- استراتژی رَدّی 79

2-23-3- استراتژی اصلاحی 80

2-23-4- استراتژی جریمه‌ای 80

2-24- بهبود الگوریتم ژنتیک 81

2-25- چند نمونه از کاربردهای الگوریتم‌های ژنتیک 81

 

  فصل سوم 86

3-1- مقدمه 87

3-2- حلّ معمای هشت وزیر 88

3-2-1- جمعیت آغازین 90

3-2-2- تابع برازندگی 94

3-2-3- آمیزش 95

3-2-4- جهش ژنتیکی 96

3-3- الگوریتم ژنتیک و حلّ مسألۀ فروشندۀ دوره‌گرد 97

3-3-1- حل مسأله TSP به وسیله الگوریتم ژنتیک 99

3-3-2- مقایسه روشهای مختلف الگوریتم و ژنتیک برای TSP 107

3-3-3- نتیجه گیری 108

3-4- حلّ مسأله معمای سودوکو 109

3-4-1- حل مسأله 110

3-4-2- تعیین کروموزم 110

3-4-3- ساختن جمعیت آغازین یا نسل اول 111

3-4-4- ساختن تابع از ارزش 112

3-4-5- تركیب نمونه‌ها و ساختن جواب جدید 113

3-4-6- ارزشیابی مجموعه جواب 118

3-4-7- ساختن نسل بعد 118

3-5- مرتب سازی به کمک GA 119

3-5-1- صورت مسأله 119

3-5-2- جمعیت آغازین 119

3-5-3- تابع برازندگی 122

3-5-4- انتخاب 123

3-5-5- ترکیب 123

3-5-6- جهش 124

   فهرست منابع و مراجع 126

    پیوست 127

 واژه‌نامه 143

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ارزیابی عملکرد و رتبه بندی شعب بانک تجارت

ارزیابی عملکرد و رتبه بندی شعب بانک تجارت شاخص ارزیابی عملکرد بانک شاخص های ارزیابی عملکرد بانکها شاخص های ارزیابی عملکرد بانک ها شاخص های ارزیابی عملکرد شعب بانک پایان نامه ارزیابی عملکرد پایان نامه ارزیابی عملکرد بانکها پایان نامه…

مبانی نظری و پیشینه تحقیق مدیریت زنجیره تامین 46 صفحه

مبانی نظری و پیشینه تحقیق مدیریت زنجیره تامین 46 صفحه کلمات کلیدی : مبانی نظری زنجیره تامین پیشینه تحقیق زنجیره تامین مبانی نظری مدیریت زنجیره تامین مبانی نظری چابکی زنجیره تامین فصل دوم پایان نامه مدیریت زنجیره تامین پیشینه تحقیق…

ارزیابی عملکرد بانک با تحلیل پوششی داده

ارزیابی عملکرد بانک با تحلیل پوششی داده ارزیابی عملکرد با DEA ارزیابی عملکرد در بانک ارزیابی عملکرد با استفاده از تحلیل پوششی داده ها شاخص های ارزیابی عملکرد بانکها شاخص های ارزیابی عملکرد شعب بانک ارزیابی عملکرد بانک با تحلیل…

بررسی رابطه صله رحم با میزان بخشایشگری (آپدیت شده)

بررسی رابطه صله رحم با میزان بخشایشگری (آپدیت شده) صله رحم بخشایشگری رابطه صله رحم با میزان بخشایشگری بررسی تاثیر روابط اجتماعی و فامیلی بر رفتار های انسانی دانلود پایان نامه رشته روان شناسی دانلود پایان نامه روان شناسی رفتن…

چشم انداز تعاملات چین و روسیه در یک نگاه

چشم انداز تعاملات چین و روسیه در یک نگاه روسیه – چین نظام بین المللی آسیای مرکزی مبادلات اقتصادی سازمان همکاری شانگهای دانلود مقاله چشم انداز تعاملات چین و روسیه در یک نگاه سیستم همکاری در فروش فایل فایلینا همکاری…

نواقص جرائم علیه خانواده و ارائه راهکارهای مناسب

نواقص جرائم علیه خانواده و ارائه راهکارهای مناسب اقارب ترک انفاق تدلیس ازدواج مرد زن دار ازدواج زن شوهردار جرائم علیه خانواده نواقص جرائم علیه خانواده ضمانت اجرا کیفری جرائم علیه خانواده نواقص جرائم علیه خانواده و ارائه راهکارهای مناسب…

پاورپوینت و ارائه کامل هزینه یابی بر مبنای فعالیت (Activity Based Costing)

پاورپوینت و ارائه کامل هزینه یابی بر مبنای فعالیت (Activity Based Costing) هزینه یابی بر مبنای فعالیت بودجه بندی بر مبنای فعالیت مدیریت بر مبنای فعالیت دانلود پاورپوینت کامل هزینه یابی بر مبنای فعالیت رفتن به سایت اصلی دانلود پاورپوینت…

پایان نامه کارشناسی رشته جامعه شناسی و علوم اجتماعی با عنوان جامعه شناختی فرهنگی

پایان نامه کارشناسی رشته جامعه شناسی و علوم اجتماعی با عنوان جامعه شناختی فرهنگی جامعه فرهنگ فرهنگ کشی جامعه شناختی فرهنگی دانلود پایان نامه رشته جامعه شناسی و علوم اجتماعی با عنوان جامعه شناختی فرهنگی سیستم همکاری در فروش فایل…

آسیبها و تهدیدات امنیتی جمهوری اسلامی ایران

آسیبها و تهدیدات امنیتی جمهوری اسلامی ایران تهدیدات امنیتی سیاست خارجی foreignpolicy رواط بین الملل International relations دانلود مقاله رشته علوم سیاسی با عنوان آسیبها و تهدیدات امنیتی جمهوری اسلامی ایران مهمترین منابع تهدید امنیتی ج ا ا د حوزه…

ماهیت و علائم استرس و انواع استرس از لحاظ پیامدهای آن

ماهیت و علائم استرس و انواع استرس از لحاظ پیامدهای آن کلمات کلیدی : مدل های استرس پایان نامه استرس نظریه های مختلف در مورد استرس نظریه های روانشناسی استرس انواع استرس از لحاظ پیامدهای آن نقش سایکولوژی شناختی در…

روشهای ازدیاد و صیانت از مخازن برای بهبود عملكرد مخازن نفتی در ایران

روشهای ازدیاد و صیانت از مخازن برای بهبود عملكرد مخازن نفتی در ایران ازدیاد برداشت نفت روشهای ازدیاد از مخازن نفتی در ایران روش های ازدیاد برداشت از مخازن نفتی صیانت از مخازن نفتی کشور بهبود عملكرد مخازن نفتی در…

آموزش شبکه ی عصبی فازی برگشتی با استفاده از الگوریتم پس انتشار و الگوریتم جدید ترکیبی PSO و DE

آموزش شبکه ی عصبی فازی برگشتی با استفاده از الگوریتم پس انتشار و الگوریتم جدید ترکیبی PSO و DE شبکه های عصبی برگشتی الگوریتم پس انتشار الگوریتم ترکیبی PSO و DE شبکه ی عصبی فازی برگشتی شبکه های RFNN روش…

پرسشنامه دست برتری چاپمن با نمره گذاری، روایی و پایایی

پرسشنامه دست برتری چاپمن با نمره گذاری، روایی و پایایی کلمات کلیدی : پرسشنامه دست برتری پرسشنامه دست برتری چاپمن پرسشنامه دست برتری 13 سوالی دانلود پرسشنامه دست برتری چاپمن روایی پرسشنامه دست برتری چاپمن پایایی پرسشنامه دست برتری چاپمن…

مبانی نظری بررسی تاثیر تعارضات زناشویی در سازگاری فرزندان

مبانی نظری بررسی تاثیر تعارضات زناشویی در سازگاری فرزندان سازگاری فرزندان با والدین سازگاری والدین و فرزندان مبانی نظری تعارض زناشویی مبانی نظری در مورد تعارض زناشویی رابطه تعارضات زناشویی با سلامت روان تعارض زناشویی و رابطه والد و کودک…

جزوه نقشه برداری مهندسی

جزوه نقشه برداری مهندسی جزوه نقشه برداری مهندسی رفتن به سایت اصلی سرفصل مباحث مطرح شده به شرح زیر می باشد. (1مفاهیم کلی • تعریف نقشه برداری • تقسیمات نقشه برداری • انواع نقشه برداری • نقشه و انواع نقشه…

پرسشنامه شناسایی رابطه مدیریت ارتباط با مشتری با مدیریت دانش

پرسشنامه شناسایی رابطه مدیریت ارتباط با مشتری با مدیریت دانش پرسشنامه استقرار مدیریت دانش در بانک پرسشنامه پیاده سازی مدیریت ارتباط با مشتری پرسشنامه استاندارد مدیریت ارتباط با مشتری کلانتری (۱۳۸۹) پرسشنامه موفقیت مدیریت ارتباط با مشتری پرسشنامه مدیریت دانش…

جوشکاری با لیزر

جوشکاری با لیزر دانلود پایان نامه لیزر جوشکاری دانلود پایان نامه جوشکاری لیزری جوشکاری با لیزر دانلود پایان نامه جوشکاری با لیزر دانلود پایان نامه برق دانلود پایان نامه رشته برق رفتن به سایت اصلی دانلود پایان نامه مهندسی برق…

ادبیات نظری تحقیق و پیشینه تجربی اضطراب

ادبیات نظری تحقیق و پیشینه تجربی اضطراب کلمات کلیدی : مبانی نظری اضطراب ادبیات تحقیق اضطراب پیشینه تحقیق در مورد اضطراب فصل دوم پایان نامه اضطراب مبانی نظری اضطراب پیشینه تحقیق اضطراب پیشینه داخلی اضطراب پیشینه خارجی اضطراب پیشینه پژوهش…

پاورپوینت مديريت منابع انساني و چرخة حقوق و دستمزد

پاورپوینت مديريت منابع انساني و چرخة حقوق و دستمزد پاورپوینت مديريت منابع انساني و چرخة حقوق و دستمزد مديريت منابع انساني و چرخة حقوق و دستمزد تحقیق مديريت منابع انساني و چرخة حقوق و دستمزد فعاليت هاي چرخه حقوق و…

معیارهای انتخاب و ارزیابی مدیران از دیدگاه قرآن و نهج البلاغه

معیارهای انتخاب و ارزیابی مدیران از دیدگاه قرآن و نهج البلاغه مدیران شایسته دانلود پایان نامه شایستگی مدیران در قرآن ملاک های مدیران شایسته دانلود پایان نامه شایستگی مدیران در نهج البلاغه دانلود پایان نامه معیارهای انتخاب و ارزیابی مدیران…

فیبرهای پلیمری تقویت شده و تاثیر آن بر افزایش شکل پذیری اتصالات بتن آرمه

فیبرهای پلیمری تقویت شده و تاثیر آن بر افزایش شکل پذیری اتصالات بتن آرمه ورقه های FRP سازه های بتن آرمه فیبرهای پلیمری تقویت شده دانلود پایان نامه افزایش شکل پذیری اتصالات بتن آرمه دانلود پایان نامه افزایش شکل پذیری…

عوامل موثر بر ارزش ویژه برند سبز

عوامل موثر بر ارزش ویژه برند سبز بازاریابی سبز ارزش ویژه برند مصرف‌کننده سبز ارزش ویژه برند سبز ابعاد ارزش ویژه برند سبز عوامل موثر بر ارزش ویژه برند سبز دانلود مقاله بازاریابی سبز دانلود مقاله ارزش ویژه برند سبز…

ارزیابی تنشهای پسماند در تنش گیری به روشهای حرارتی و فراصوت با استفاده از سوراخکاری مرکزی

ارزیابی تنشهای پسماند در تنش گیری به روشهای حرارتی و فراصوت با استفاده از سوراخکاری مرکزی روش سوراخکاری مرکزی دانلود پایان نامه تنش زدایی دانلود پایان نامه تنش پسماند تنش زدایی با ضربات آلتراسونیک بررسی تنش های پسماند در نمونه…

ﺑﺮرﺳﯽ رﻓﺘﺎر ﻟﺮزه ای رﯾﺰﺷﻤﻊ ﻫﺎ

ﺑﺮرﺳﯽ رﻓﺘﺎر ﻟﺮزه ای رﯾﺰﺷﻤﻊ ﻫﺎ رفتار ریزشمع رﻓﺘﺎر ﻟﺮزه ای روش اجزای محدود بارگذاری دینامیکی رﻓﺘﺎر ﻟﺮزه ای رﯾﺰﺷﻤﻊ ﺑﺮرﺳﯽ رﻓﺘﺎر ﻟﺮزه ای رﯾﺰﺷﻤﻊ ﻫﺎ رفتن به سایت اصلی ﺑﺮرﺳﯽ رﻓﺘﺎر ﻟﺮزه ای رﯾﺰﺷﻤﻊ ﻫﺎ   خلاصه ریزشمع ها،…

بررسی طرحواره های ناسازگار اولیه در نظریه یانگ

بررسی طرحواره های ناسازگار اولیه در نظریه یانگ کلمات کلیدی : نظریه یانگ طرحواره های ناسازگار اولیه نظریه های طرحواره های ناسازگار اولیه تعریف نظری طرحواره های ناسازگار اولیه تعریف عملیاتی طرحواره های ناسازگار اولیه تحقیق کامل در مورد طرحواره…

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *