وبینار الگوریتم ژنتیک در متلب : مباحث تئوری و پیاده سازی در متلب

وبینار الگوریتم ژنتیک در متلب : مباحث تئوری و پیاده سازی در متلب

این وبینار در حال حاضر به پایان رسیده است. برای پیش ثبت نام رایگان در دروه جدید نام و مشخصات خود را در فرم زیر وارد کنید:

پیش ثبت نام وبینار الگوریتم ژنتیک

 

الگوریتم ژنتیک چیست؟

قبل از شروع توضیحات در مورد وبینار الگوریتم ژنتیک در متلب ، لازم است توضیحاتی را در مورد خود این الگوریتم خدمت شما بیان کنیم. الگوریتم ژنتیک یکی از الگوریتم های تکاملی است. این الگوریتم بر اساس پروسه ی انتخاب های طبیعی ایجاد شده است. الگوریتم ژنتیک معمولاً برای تولید راه حل های مناسب برای مسائل بهینه سازی یا جستجو در فضای جواب استفاده می شود. این الگوریتم بر سه عامل اصلی تکیه دارد:

  1. تکامل Mutation
  2. تقاطع یا ترکیب Crossover
  3. انتخاب Selection

جان هالند مبدع این روش در سال 1960 ، آن را براساس تئوری تکامل داروین بنیان نهاد. بعد از وی ، دانشجویش دیوید گولدبرگ الگوریتم ژنتیک را در سال 1989 توسعه داد.

مفهوم انتخاب طبیعی

یکی از مفاهیمی که در وبینار الگوریتم ژنتیک در متلب برای شما توضیح داده خواهد شد انتخاب طبیعی است. پروسه انتخاب طبیعی با انتخاب بهترین افراد از میان جمعیت آغاز می شود. اعضای انتخاب شده فرزندانی را تولید می کنند که وارث شاخصه های والدین خود هستند. فرزندانی که به نسل بعدی منتقل خواهند شد. اگر والدین اعضای مناسبی بوده باشند، فرزندان نیز افراد مناسب تری نسبت به والدین خود خواهند بود. در نتیجه از شانس بیشتری برای بقا برخوردارند. این پروسه ی تولید فرزندان مناسب در تکرار های متوالی ادامه می یابد. تا جایی که به نسلی برسیم که دارای مناسب ترین افراد است.

حتما بخوانید:  هرآنچه درباره پردازش سیگنال در متلب نیاز دارید! یک وبینار کاربردی

این مفهوم می تواند برای یک مسئله ی جستجو نیز به کار رود. بدین صورت که با راه حل هایی را برای یک مسئله در نظر می گیریم. و در نهایت بهترین را از میان آنها انتخاب می کنیم.

5 فاز اصلی در الگوریتم ژنتیک و البته پیاده سازی در وبینار الگوریتم ژنتیک در متلب در نظر میگیریم:

  1. جمعیت ابتدایی Initial population
  2. تابع تناسب Fitness function
  3. انتخاب Selection
  4. ترکیب Crossover
  5. جهش Mutation

جمعیت ابتدایی Initial population

پروسه با مجموعه افرادی که آنها را جمعیت (population) می نامیم آغاز می گردد. هر فرد از این جمعیت راه حلی است برای حل مسئله ی مورد نظر شما.

هر فرد با دسته ای از پارامتر ها (متغیر ها) که بعنوان ژن (Gene) شناخته می شوند توصیف می شود. ژن ها با اتصال به یکدیگر رشته ای را بوجود می آورند که کروموزوم (راه حل) نام دارد.

در یک الگوریتم ژنتیک ، دسته ی ژن های افراد با یک رشته نمایش داده می شوند. معمولا مقادیر صفر و یک (باینری : Binary). در اصطلاح گفته می شود که یک ژن را به صورت کروموزوم کد گذاری می کنیم.

مفهوم ژن ، کروموزوم و جمعیت در الگوریتم ژنتیک در متلب

تابع تناسب

تابع تناسب بیان می دارد که هر فرد از جمعیت تا چه اندازه مناسب است (توانایی هر فرد در مقایسه با بقیه افراد). این تابع به هر فرد یک امتیاز تناسب می دهد. احتمال انتخاب هر فرد برای پروسه ی باز تولید بستگی به امتیاز تناسب آن دارد.

حتما بخوانید:  فقط با 18 ساعت تجزیه و تحلیل سیگنال ها و سیستم ها در متلب رو یاد بگیر !

 

انتخاب

اساس فاز انتخاب این است که مناسب ترین افراد انتخاب شوند و به آنها اجازه ی انتقال ژن هایشان به نسل بعد را می دهد.

دو فرد (والدین) از میان جمعیت بر اساس امتیاز تناسبشان انتخاب می شوند. افرادی با امتیاز تناسب بالا شانس بیشتری برای انتخاب و باز تولید دارند.

 

ترکیب

ترکیب مهمترین فاز در الگوریتم ژنتیک می باشد. برای هر جفت از والدین که می خواهند ترکیب شوند، یک نقطه ی ترکیب انتخاب می شود. این نقطه به صورت تصادفی در میان ژن ها برگزیده می شود.

بعنوان مثال در شکل زیر ، شماره ی نقطه ی ترکیب 3 است.

نقطه ی ترکیب در وبینار الگوریتم ژنتیک در متلب

فرزندان با جابجایی ژن های والدین آنها، با یکدیگر تولید می شوند.

ژن ها در وبینار الگوریتم ژنتیک در متلب

فرزندان جدید به جمعیت اضافه می شوند.

فرزندان جدید در وبینار الگوریتم ژنتیک در متلب

جهش

در فرزندان جدید تولید شده ، بعضی از ژن هایشان مورد یک جهش با احتمال تصادفی قرار می گیرند. بدین معنی که بعضی از بیت ها در این رشته می توانند برعکس شوند.

جهش در وبینار الگوریتم ژنتیک در متلب

چرا پیاده سازی در وبینار الگوریتم ژنتیک در متلب؟‌‌

متلب یک زبان برنامه نویسی سطح بالاست. که به زبان انسان نیز نزدیک است. و همین دلیل سطح بالا بودن آن است. از طرفیقدرت توابع محاسباتی مختلف آن بر همگان اثبات شده است. در نتیجه استفاده از متلب برای پیاده سازی الگوریتم ژنتیک یکی از اصلی ترین روش هایی است که محققین کشور از آن بهره می برند.

حتما بخوانید:  5 ساعت زمان بزار تا اصول سیستم های مخابراتی در متلب رو یاد بگیری !

 

آیا برگزار کننده سابقه ای در این زمینه دارد؟

وب سایت علمی آموزشی توتیک یکی از اصلی ترین فعالان این روزهای وب فارسی در زمینه آموزش تخصصی متلب به دانشجویان و علاقه مندان این نرم افزار است. مدرس این دوره ، مهندس سید محمد امین موسوی و موسس مجموعه توتیک ، سابقه ی انجام چندین پروژه ی مختلف در زمینه استفاده از این الگوریتم برای بهینه سازی را داراست.

 

سرفصل ها :

  1. آشنایی با مقدمات الگوریتم ژنتیک
  2. انواع شرایط خاتمه
  3. انواع روش های انتخاب اعضای جمعیت
  4. فشار انتخاب
  5. چرخه رولت
  6. انواع روش های ترکیب و جهش
  7. پیاده سازی کامل در محیط متلب

 

نحوه برگزاری

برگزاری وبینار الگوریتم ژنتیک در متلب بدین صورت است که ابتدا در یک ساعت نخست مباحث تئوری توضیح داده می شوند. سپس در یک ساعت بعدی مباحث تئوری گفته شده به صورت عملی و کدنویسی در متلب پیاده سازی خواهند شد.

 

پاسخی بگذارید

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

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.