Tối ưu hóa di truyền là gì?

Tối ưu hóa di truyền là việc sử dụng các thuật toán lập trình để tìm giải pháp tốt nhất cho một vấn đề.Điều này có nguồn gốc từ công việc của các nhà toán học bắt đầu từ những năm 1950, những người đã đưa các mô hình mà họ thấy trong sinh học và áp dụng chúng vào các vấn đề phi tuyến khó giải quyết bằng các phương tiện thông thường.Ý tưởng là bắt chước sinh học, phát triển qua các thế hệ để tạo ra dân số mạnh mẽ nhất có thể.Trong lập trình, có thể mô phỏng quá trình này để đưa ra một giải pháp sáng tạo cho một vấn đề. Các vấn đề phi tuyến có thể là thách thức đối với các nhà toán học.Một ví dụ có thể được nhìn thấy trong giao dịch chứng khoán, trong đó có thể có một số quyết định có thể nhanh chóng phân nhánh để tạo ra một cây lựa chọn.Để tính toán độc lập các xác suất liên quan đến mỗi lựa chọn sẽ rất tốn thời gian.Nhà toán học cũng có thể bỏ lỡ một giải pháp tối ưu bằng cách không kết hợp các lựa chọn có thể để khám phá các hoán vị mới.Tối ưu hóa di truyền cho phép các nhà nghiên cứu thực hiện các tính toán về bản chất này một cách hiệu quả hơn..Những thuật ngữ này, được mượn từ sinh học, phản ánh nguồn gốc của phương pháp này đối với lập trình.Một máy tính có thể bắt đầu chạy mô phỏng với dân số, chọn các sinh vật riêng lẻ trong một thế hệ và cho phép chúng xen kẽ để tạo ra một thế hệ mới.Quá trình này có thể được lặp lại thông qua nhiều thế hệ để kết hợp và tái tổ hợp các giải pháp có thể, lý tưởng nhất là đến tùy chọn phù hợp nhất cho các điều kiện nhất định. Đây có thể là cực kỳ nặng về tài nguyên.Các tính toán được sử dụng trong tối ưu hóa di truyền đòi hỏi sức mạnh tính toán đáng kể để nhanh chóng so sánh và chọn một số tùy chọn và kết hợp đồng thời.Nghiên cứu ban đầu về tối ưu hóa di truyền đôi khi bị hạn chế bởi sức mạnh xử lý có sẵn, vì các nhà nghiên cứu có thể thấy các ứng dụng tiềm năng, nhưng không thể thực hiện các chương trình phức tạp.Khi sức mạnh máy tính tăng lên, tiện ích của phương pháp này cũng như vậy, mặc dù các tính toán lớn và phức tạp vẫn có thể yêu cầu một máy tính chuyên môn cao. Các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực toán học có thể hoạt động với tối ưu hóa di truyền trong nhiều cài đặt.Sự phát triển liên tục của các công thức và phương pháp tiếp cận mới minh họa các tiến hóa trong toán học khi mọi người tìm hiểu về những cách mới để xem xét các vấn đề phức tạp.Một số tối ưu hóa di truyền đơn giản có thể được nhìn thấy tại nơi làm việc trong các cài đặt như phần mềm cho các nhà giao dịch chứng khoán và lập trình cho các trò chơi và thực tế ảo nơi các lập trình viên muốn người dùng có trải nghiệm tự nhiên hơn.