ALGORITMOS GENETICOS

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ALGORITMO GENETICO Definición según el científico John Koza: "Es un algoritmo matemático altamente paralelo que transforma un conjunto de objetos matemáticos individuales con respecto al tiempo usando operaciones modeladas de acuerdo al principio Darwiniano de reproducción y supervivencia del más apto, y tras haberse presentado de forma natural una serie de operaciones genéticas de entre las que destaca la recombinación sexual. Cada uno de estos objetos matemáticos suele ser una cadena de caracteres (letras o números) de longitud fija que se ajusta al modelo de las cadenas de cromosomas, y se les asocia con una cierta función matemática que refleja su aptitud. "

La evolución es un proceso que opera, más que sobre los propios organismos, sobre los cromosomas. Estos cromosomas pueden ser considerados como herramientas orgánicas que codifican la vida, o visto al revés, una criatura creada decodificando la información contenida en los cromosomas. La selección natural es el mecanismo que relaciona los cromosomas con la eficiencia respecto al medio de la entidad que representan. Otorga a los individuos más adaptados al medio un mayor número de oportunidades de reproducirse. Los procesos evolutivos de la Genética tienen lugar durante la etapa de reproducción. Aunque existe una larga serie de mecanismos que afectan a la reproducción los más comunes son la mutación, causante de que los cromosomas de la descendencia sean diferentes a los de los padres, y el cruce o recombinación, que combina los cromosomas de los padres para producir la descendencia.

Definición de computación evolutiva según el Investigador Tomassini, 1995: “se refiere al estudio de los fundamentos y aplicaciones de ciertas técnicas heurísticas basadas en los principios de la evolución natural.

Cualquier solución potencial a un problema puede ser representado dando valores a una serie de parámetros. El conjunto de todos los parámetros se codifica en una cadena de valores denominada cromosoma.

En los algoritmos genéticos los individuos se representan con cadenas binarias es muy intuitivo que si queremos encontrar el máximo entre el intervalo [0-15] representemos a los individuos como “números binarios” en este caso como números binarios de longitud 4. Con un numero binario de 4 bits podremos representar 16 números (2^4=16) con lo cual decimos que “los individuos van a estar representados por un cromosoma de longitud 4“. Ejemplo:

Los algoritmos genéticos trabajan sobre una población de individuos Los algoritmos genéticos trabajan sobre una población de individuos. Cada uno de ellos representa una posible solución al problema que se desea resolver. Todo individuo tiene asociado un ajuste de a cuerdo a la bondad con respecto al problema de la solución que representa (en la naturaleza el equivalente seria una medida de la eficiencia del individuo en la lucha por los recursos).

Lo Los operadores Genéticos son aplicados para el paso de una generación a la siguiente.

La evaluación se encarga de establecer una medida numérica llamada ajuste. En la naturaleza el ajuste de un individuo puede considerarse como la probabilidad de que ese individuo sobreviva hasta la edad de reproducción y se reproduzca.

Aplicaciones: Diseño automatizado de equipamiento industrial. Diseño automatizado de sistemas de comercio en el sector financiero. Optimización de carga de contenedores. Diseño de sistemas de distribución de aguas. Diseño de topologías de circuitos impresos. Diseño de topologías de redes computacionales. En Teoría de juegos, resolución de equilibrios. Aprendizaje de comportamiento de robots.

Cuestionario: Que es un algoritmo genético? Que es la evolución? Defina que es computación evolutiva? Que es la selección natural? En que etapa tienen lugar los procesos evolutivos? Las dos estrategias mas usadas de evolución? Cualquier solución potencial a un problema puede ser representado dando valores a una serie de parámetros. El conjunto de todos los parámetros se codifica en una cadena de valores denominada? Para que son aplicados los Operadores Genéticos? En un Algoritmo Genético que representa cada individuo de la población? En la naturaleza, a que se refiere el ajuste en un individuo?