Algoritmos
Genéticos
Lucas Teles
Leonardo
Heurísticas
• Alcançar uma boa solução
• Tempo computacional aceitável
• Algoritmos evolucionários
 Aspectos biológicos
 Soluções computacionais
 Algoritmos Genéticos, Programação Genética, Programação
Evolucionária
- Algoritmos Genéticos -
Ideias e considerações
• História: Concebidos por John Holland (1975)
• Analogia com sistemas naturais
Natureza Algoritmo Genético
Cromossomo Binário, String, vetor
Gene Característica do problema
Genótipo Estrutura encodada
Fenótipo Estrutura submetida ao problema
Indivíduo Solução
Geração Ciclo da evolução
- Algoritmos Genéticos -
Conceitos básicos
• Representação
• Dependente da necessidade do problema
 Cadeia de bits (função)
 Vetor (Caixeiro Viajante)
- Algoritmos Genéticos -
Conceitos básicos
• Representação – Cadeia de bits (função)
• f(x) = 1024-(x-32)2
- Algoritmos Genéticos -
Conceitos básicos
• Representação – Vetor (Caixeiro Viajante)
• C = {3, 4, 2, 1, 5}
3
4
2
1
5
- Algoritmos Genéticos -
Conceitos básicos
• Geração inicial
• População gerada aleatoriamente
• Utilização de outra heurística
 Geralmente depende do problema
 Exemplo GRASP
- Algoritmos Genéticos -
Conceitos básicos
• Fitnnes
• Também chamado de aptidão
• Geralmente se usa a própria função objetivo
• Pode ser agregado de penalidades
- Algoritmos Genéticos -
Conceitos básicos
• Seleção
• Comumente usado o método da roleta
- Algoritmos Genéticos -
Conceitos básicos
0 100
3 4 1 2
- Algoritmos Genéticos -
Conceitos básicos
• Reprodução
• Um conjunto é selecionado e trocado entre indivíduos
- Algoritmos Genéticos -
Conceitos básicos
• Reprodução
• Aplicado ao PCV
{2,3,5,1,4}
{1,5,2,4,3}
{1,5,3,2,4}
{2,3,1,4,5}
- Algoritmos Genéticos -
Conceitos básicos
• Mutação
• Altera um ou mais genes = gera material genético
diversificado
{2,3,5,1,4} {2,3,4,1,5}
- Algoritmos Genéticos -
Conceitos básicos
• Parâmetros
 Tamanho da população
 Taxa de cruzamento
 Taxa de mutação
 Taxa de substituição
- Algoritmos Genéticos -
Procedimento da execução
• Esquema de
execução

Algoritmos geneticos

  • 1.
  • 2.
    Heurísticas • Alcançar umaboa solução • Tempo computacional aceitável • Algoritmos evolucionários  Aspectos biológicos  Soluções computacionais  Algoritmos Genéticos, Programação Genética, Programação Evolucionária
  • 3.
    - Algoritmos Genéticos- Ideias e considerações • História: Concebidos por John Holland (1975) • Analogia com sistemas naturais Natureza Algoritmo Genético Cromossomo Binário, String, vetor Gene Característica do problema Genótipo Estrutura encodada Fenótipo Estrutura submetida ao problema Indivíduo Solução Geração Ciclo da evolução
  • 4.
    - Algoritmos Genéticos- Conceitos básicos • Representação • Dependente da necessidade do problema  Cadeia de bits (função)  Vetor (Caixeiro Viajante)
  • 5.
    - Algoritmos Genéticos- Conceitos básicos • Representação – Cadeia de bits (função) • f(x) = 1024-(x-32)2
  • 6.
    - Algoritmos Genéticos- Conceitos básicos • Representação – Vetor (Caixeiro Viajante) • C = {3, 4, 2, 1, 5} 3 4 2 1 5
  • 7.
    - Algoritmos Genéticos- Conceitos básicos • Geração inicial • População gerada aleatoriamente • Utilização de outra heurística  Geralmente depende do problema  Exemplo GRASP
  • 8.
    - Algoritmos Genéticos- Conceitos básicos • Fitnnes • Também chamado de aptidão • Geralmente se usa a própria função objetivo • Pode ser agregado de penalidades
  • 9.
    - Algoritmos Genéticos- Conceitos básicos • Seleção • Comumente usado o método da roleta
  • 10.
    - Algoritmos Genéticos- Conceitos básicos 0 100 3 4 1 2
  • 11.
    - Algoritmos Genéticos- Conceitos básicos • Reprodução • Um conjunto é selecionado e trocado entre indivíduos
  • 12.
    - Algoritmos Genéticos- Conceitos básicos • Reprodução • Aplicado ao PCV {2,3,5,1,4} {1,5,2,4,3} {1,5,3,2,4} {2,3,1,4,5}
  • 13.
    - Algoritmos Genéticos- Conceitos básicos • Mutação • Altera um ou mais genes = gera material genético diversificado {2,3,5,1,4} {2,3,4,1,5}
  • 14.
    - Algoritmos Genéticos- Conceitos básicos • Parâmetros  Tamanho da população  Taxa de cruzamento  Taxa de mutação  Taxa de substituição
  • 15.
    - Algoritmos Genéticos- Procedimento da execução • Esquema de execução