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Algoritmos Geneticos Douglas Peixoto de Carvalho Acadêmico
SUMÁRIO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],111010101001011000001001011000000
A L G O R I T M O  G E N E T I C O ( AG ) é uma  técnica  de procura utilizada na  ciência da computação  para achar  soluções   aproximadas em problemas de  otimização  e  busca , fundamentado principalmente pelo americano John Henry Holland.  Algoritmos genéticos são uma  classe  particular de algoritmos evolutivos que usam técnicas inspiradas pela  biologia   evolutiva  como  hereditariedade ,  mutação ,  seleção natural e recombinação  (ou  crossing over ).
História da Teoria da Evolução
Teoria da Evolução ,[object Object],Charles Darwin ,[object Object]
[object Object],[object Object],O pai da genética apresenta experimentos do cruzamento genético de ervilhas.  Formalizou a “herança de características”, com a teoria do DNA (ervilhas)  A Teoria da Evolução começou a partir da conceituação integrada da seleção natural com a Genética. Gregor Mendel Charles Darwin 1859: Charles Darwin 1865: Gregor Mendel
1901: Hugo De Vries ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Computação Evolutiva ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Os Algoritmos Genéticos diferem dos métodos tradicionais de busca e otimização, principalmente em quatro aspectos: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],As Principais Características :
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],O algoritmo genético básico é o seguinte:
Operadores Genéticos -  Operador de mutação  é necessário para a introdução e manutenção da diversidade genética da população, alterando arbitrariamente um ou mais componentes de uma estrutura escolhida, meios para introdução de novos elementos na população.  -  Operador de cruzamento  é responsável pela recombinação de características dos pais durante a reprodução, permitindo que as próximas gerações herdem essas características. as mais utilizadas são: um-ponto:  um ponto de cruzamento  é escolhido e a partir deste ponto as informações genéticas dos pais serão trocadas. multi-pontos:  é uma generalização desta  idéia de troca de material genético através  de pontos, onde muitos pontos de  cruzamento podem ser utilizados.
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Parâmetros Genéticos
Através dos Algoritmos Genéticos, implementado no aplicativo MS Excel, é possível encontrar a altura máxima que um projétil alcança em um lançamento oblíquo conhecendo apenas sua  velocidade inicial na direção de  (altura)  ou ângulo e  O problema pode ser colocado da seguinte forma: um projétil é arremessado a partir do solo  com velocidade inicial  de  . Considerando a aceleração da gravidade  , qual a altura máxima atingida pelo projétil?  é a altura máxima a ser determinada , é sua velocidade inicial  ( );  é o instante a ser determinado para que a função alcance o seu máximo e  representa a força gravitacional em  . Exemplo: Cálculo da altura máxima atingida por um projétil usando algoritmos genéticos implementado no aplicativo MS Excel
 
 
Legenda: T 0 : tempo inicial; Y 0 : altura inicial; T f : tempo final; Y f : altura final ,[object Object]
Uso dos Algoritmos Genéticos Seguem-se alguns exemplos de sistemas adaptativos:  Controle de Sistemas Dinâmicos; Minimização e Otimização de Funções;  Encontrar Novas Topologias Conexionistas: Engenharia de Sistemas Neurais Artificiais, Modelagem de Estruturas Neurais Biológicas;  Simulação de Modelos Biológicos;  Evolução Interativa de Imagens;  Composição Musical.

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  • 5. História da Teoria da Evolução
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12. Operadores Genéticos - Operador de mutação é necessário para a introdução e manutenção da diversidade genética da população, alterando arbitrariamente um ou mais componentes de uma estrutura escolhida, meios para introdução de novos elementos na população. - Operador de cruzamento é responsável pela recombinação de características dos pais durante a reprodução, permitindo que as próximas gerações herdem essas características. as mais utilizadas são: um-ponto: um ponto de cruzamento é escolhido e a partir deste ponto as informações genéticas dos pais serão trocadas. multi-pontos: é uma generalização desta idéia de troca de material genético através de pontos, onde muitos pontos de cruzamento podem ser utilizados.
  • 13.
  • 14. Através dos Algoritmos Genéticos, implementado no aplicativo MS Excel, é possível encontrar a altura máxima que um projétil alcança em um lançamento oblíquo conhecendo apenas sua velocidade inicial na direção de (altura) ou ângulo e O problema pode ser colocado da seguinte forma: um projétil é arremessado a partir do solo com velocidade inicial de . Considerando a aceleração da gravidade , qual a altura máxima atingida pelo projétil? é a altura máxima a ser determinada , é sua velocidade inicial ( ); é o instante a ser determinado para que a função alcance o seu máximo e representa a força gravitacional em . Exemplo: Cálculo da altura máxima atingida por um projétil usando algoritmos genéticos implementado no aplicativo MS Excel
  • 15.  
  • 16.  
  • 17.
  • 18. Uso dos Algoritmos Genéticos Seguem-se alguns exemplos de sistemas adaptativos: Controle de Sistemas Dinâmicos; Minimização e Otimização de Funções; Encontrar Novas Topologias Conexionistas: Engenharia de Sistemas Neurais Artificiais, Modelagem de Estruturas Neurais Biológicas; Simulação de Modelos Biológicos; Evolução Interativa de Imagens; Composição Musical.