SO’NGI ILMIY TADQIQOTLAR NAZARIYASI 6-JILD 5-SON
RESPUBLIKA ILMIY-USLUBIY JURNALI 13.05.2023
239
Yuqoridagi algoritmlar natijalarni yaxshilash uchun
asosan iterativ texnikadan
foydalanadi. Bitta iteratsiyani amalga oshirayotganda, ular oldingi iteratsiyada olingan
joriy yechim yaqinida eng yaxshi echimni izlaydi. Agar shunday yechim topilsa, u joriy
bo'ladi va yangi iteratsiya boshlanadi. Bu to'xtash qoidasi bajarilgunga qadar davom
etadi: maqsad funktsiyasining daromadi deyarli nolga tushadi yoki belgilangan
takrorlashlar soni bajariladi.
Tabiiyki, bunday usullar faqat mahalliy optimallarni
qidiradi va topilgan optimalning pozitsiyasi boshlang'ich nuqtaga bog'liq va global
optimalni faqat tasodifan topish mumkin. Global optimalni
topish ehtimolini oshirish
uchun qidiruv turli boshlang'ich nuqtalari bilan bir necha marta takrorlanadi. Shunday
qilib, qidiruv vaqti sezilarli darajada oshadi.
Shuning uchun tavsiflangan usullarning afzalliklarini saqlaydigan va bu
kamchilikdan xoli bo'lgan algoritmlarni ishlab chiqish qiziqish uyg'otadi. Bu
algoritmlarga genetik algoritmlar kiradi.
Genetik algoritmlar stoxastik evristik optimallashtirish usullari bo'lib, ularning
asosiy g'oyasi turlarning evolyutsion rivojlanishi nazariyasidan olingan [1].
Evolyutsiyaning asosiy mexanizmi tabiiy tanlanishdir: ko'proq
moslashgan shaxslar
omon qolish va ko'payish ehtimoli ko'proq. Ular kamroq moslashgan shaxslarga
qaraganda ko'proq nasl beradi. Genetik ma'lumotni uzatish orqali nasl ota-onasidan
asosiy fazilatlarni meros qilib oladi. Shaxsning genetik ma'lumotlarining
tashuvchisi
DNK molekulalaridir. Ikki ota-ona jinsiy hujayralari birlashganda, ularning DNKlari
o'zaro ta'sirlashib, naslning DNKsini hosil qiladi. O'zaro ta'sirning
asosiy usuli - bu
ajdodlar DNKsi ikki qismga bo'lingan, so'ngra ularning yarmi almashinadigan
krossingover. Atrof-muhitga ta'sir qilish, masalan, radioaktivlik, ota-onalardan birining
jinsiy hujayralarida genlarda mutatsiyaga (o'zgarishlar) olib kelishi mumkin.
Mutatsiyaga uchragan genlar naslga o'tishi mumkin va u yangi xususiyatlarga ega
bo'ladi. Yangi xususiyatlar ma'lum bir tur uchun foydali bo'lishi mumkin,
uning
yaroqliligini oshiradi va keyin bu xususiyatlar ushbu turda saqlanib qoladi.
Genetik algoritmga asoslangan matematik modelni yaratishda birinchi qadam
eritmani saqlaydigan xromosoma tuzilishini ishlab chiqishdir. Bizning holatlarimizda
bunday "xromosoma" jadvaldir. Tanlangan tuzilma kerakli yechimga qo'yilgan barcha
xususiyatlar va cheklovlarni, shuningdek, krossover va mutatsiya algoritmlarini amalga
oshirish bevosita uning tanloviga bog'liqligini hisobga olishi kerak.
Oxir oqibat,
"xromosoma" ni tanlash nafaqat tezlikka, balki umuman algoritmning yaqinlashishiga
ham ta'sir qiladi.
Ko'rib chiqilayotgan masalani yechishning eng qulay ko'rinishlaridan biri bu uch
o'lchovli matritsa bo'lib,
i, j, k
o'qlari bo'ylab mos ravishda shakli,
rangi va muxiti
chiziladi. Matritsaning elementi bu xaydovchi tomonidan ushbu yol xarakati bo'yicha
i
-
shakli bilan
j
- rangda
k
- o'sha muxit bilan xarakatlanish so'rovidir. Asosan, yo’l
davomida so'rovlar quyidagicha: dastlabki ma'lumotlarni o'rnatish
bosqichida