Genetikus algoritmusok

1.
A genetikus algoritmusok mechanizmusa a darwini evolucios elmeleten es a genetika alapjain nyugszik. Optimalizalasi es keresesi feladatok megoldasara alkalmazhato. 

2.
A genetikus algoritmus kifejlesztese John Holland nevehez fuzodik, aki 1975-ben jelentette meg kutatasainak eredmenyet errol a teruletrol.

3.
Az eddigi keresesi modszerekkel ellentetben, amikor csak egy agens kereste a megoldast, a genetikus algoritmus parhuzamosan egyszerre tobb potencialis megoldasjelolttel dolgozik. A keresesi ter elemei alkotjak a feladat lehetseges megoldasait amelyeket egyedeknek vagy kromoszomaknak nevezunk. Az egyedek egyuttese alkotja a populaciot (angolul population) amelynek ujabb es ujabb generacioi jonnek letre az algoritmus futasa soran.

Akarcsak a biologiai fejlodesnel, az algoritmus kulonfele genetikai muveletek segitsegevel fejti ki hatasat. Ezek a muveletek a szelekcio, rekombinacio es a mutacio. Az algoritmus generaciorol generaciora a felsorolt muveletek segitsegevel biztositja a legjobb tulajdonsagokkal rendelkezo egyedek elterjedeset. 

4.
A gyenge egyedek kihalnak, a legjobb tulajdonsagokkal rendelkezo egyedeknek van a legnagyobb eselye a tulelesre. 
Az altalanos (kanonikus) genetikus algoritmus a kovetkezo lepesekbol all: 
- kezdeti populacio veletlenszeru kivalasztasa
- kovetkezo generacio letrehozasanak elokeszitese
- uj egyedek letrehozasa genetikai muveletekkel
- reprodukcio, vagyis az uj generacio kiertekelese, es a legjobb egyedek kivalasztasa a szulok es az utodok kozul.

5.
A populacoiban tartalmazott potencialis megoldasokat valamilyen adatstrukturaban kell tarolni. Az ilyen strukturat kromoszomanak (angolul chromosome) nevezzuk. A kromoszoma genekbol all, minden gen egy bit vagy szam. A genetikus muveletek a kromoszomakon, illetve a geneken tortenik.

A genetikus masik kulcsfontossagu eleme a josagi fuggveny vagy a fitneszfuggveny amelyik az egyes kromoszomak minoseget jelenti. 

6.
A genetikus algoritmus soran a populacio generaciorol generaciora valtozik amig nem teljesul egy kilepesi feltetel.
Az elso genetikus muvelet a kivalasztas, illetve a szelekcio. A szelekcio alapjaul az egyedek fitneszerteke szolgal. Az egyedek josaga hatarozza meg a kivalasztas valoszinuseget. Az algoritmus igy imitalja a termeszetes szelekciot miszerint a jobb tulajdonsagokkal rendelkezo egyedeknek nagyobb a tulelesi eselye.
A szelekcio utan a rekombinacio es a mutacio segitsegevel jonnek letre az uj egyedek.
A kanonikus genetikus algoritmus menete a kovetkezo abran lathato. A veletlen inicialis populacio leterhozasa utan egy ciklus kovetkezik amelyben az algoritmus a genetikai muveletek segitsegevel fejti ki hatasat. Az algoritmus akkor fejezodik be ha teljesul a kilepesi feltetel.