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Algoritmos Genéticos

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Page 1: Algoritmos Genéticos. La Evolución La Evolución Se da en periodos muy largos de tiempo (generaciones) La supervivencia del más apto El más apto se reproduce

Algoritmos

Genéticos

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La Evolución La Evolución

Se da en periodos muy largos de tiempo Se da en periodos muy largos de tiempo (generaciones)(generaciones)

La supervivencia del más aptoLa supervivencia del más apto

El más apto se reproduce El más apto se reproduce

Cruza, mutación y seleccionesCruza, mutación y selecciones

La adaptación como un proceso de La adaptación como un proceso de modificación progresiva de las estructuras modificación progresiva de las estructuras generales para adaptarse a su ambientegenerales para adaptarse a su ambiente

Proceso de meta-aprendizaje a un nivel Proceso de meta-aprendizaje a un nivel generacionalgeneracional

Page 3: Algoritmos Genéticos. La Evolución La Evolución Se da en periodos muy largos de tiempo (generaciones) La supervivencia del más apto El más apto se reproduce

Los primeros modelos de procesos de Los primeros modelos de procesos de adaptación sobre la base de los AG fueron adaptación sobre la base de los AG fueron introducidos por John H. Holland en su libro introducidos por John H. Holland en su libro (1975) (1975)

“Adaptation in Natural and Artificial “Adaptation in Natural and Artificial Systems”Systems”

El término algoritmo genético describe una El término algoritmo genético describe una idea básica: idea básica: técnicas algorítmicas,técnicas algorítmicas, inspiradas por principios genéticos que son inspiradas por principios genéticos que son utilizadas para simular procesos de utilizadas para simular procesos de evolución .evolución .

Algoritmos Algoritmos GenéticosGenéticos

Page 4: Algoritmos Genéticos. La Evolución La Evolución Se da en periodos muy largos de tiempo (generaciones) La supervivencia del más apto El más apto se reproduce

Cromosoma: Es el material microscópico Cromosoma: Es el material microscópico constituido del ADN y de proteínas.constituido del ADN y de proteínas.

Gen: representa la unidad básica de Gen: representa la unidad básica de información genética .información genética .

Alelo: Cada una de las alternativas que Alelo: Cada una de las alternativas que puede tener un gen de un caracter.puede tener un gen de un caracter.

Genotipo: contenido genético de un Genotipo: contenido genético de un individuo, en forma de ADN.individuo, en forma de ADN.

Fenotipo: expresión del genotipo en un Fenotipo: expresión del genotipo en un determinado ambiente.determinado ambiente.

Población: grupo de individuos de la misma Población: grupo de individuos de la misma especieespecie

Algoritmos Algoritmos GenéticosGenéticos

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Algoritmos GenéticosAlgoritmos Genéticos

OriginalOriginal

CruzaCruza

MutaciónMutación

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Fenotipo y GenotipoFenotipo y Genotipo

La naturaleza codifica los “programas” en las La naturaleza codifica los “programas” en las cadenas de ADN y ARN que implícitamente cadenas de ADN y ARN que implícitamente describen la estructura y desarrollo de los describen la estructura y desarrollo de los organismos.organismos.

En los algoritmos genéticos se usan cadenas En los algoritmos genéticos se usan cadenas binarias para codificar las estructuras de binarias para codificar las estructuras de datos.datos.

Page 7: Algoritmos Genéticos. La Evolución La Evolución Se da en periodos muy largos de tiempo (generaciones) La supervivencia del más apto El más apto se reproduce

Esquemas de EvoluciónEsquemas de Evolución

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ProbabilidadProbabilidad

Selección por AptitudSelección por Aptitud

Aptitud

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CruzaCruza

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OriginalOriginal

mutación con probabilidad = 1.0mutación con probabilidad = 1.0

mutación con probabilidad = 0.5mutación con probabilidad = 0.5

mutación con probabilidad = 0.1mutación con probabilidad = 0.1

-1- 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1

-1- 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0

-1- 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1

-1- 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1

MutaciónMutación

Page 11: Algoritmos Genéticos. La Evolución La Evolución Se da en periodos muy largos de tiempo (generaciones) La supervivencia del más apto El más apto se reproduce

Ejemplo - ParábolasEjemplo - Parábolas

y = ax 2 + bx + c

a b cCromosoma =

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Ejemplo - ParábolasEjemplo - Parábolas

y = ax 2 + bx + c

a b cCromosoma =

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Ejemplo - ParábolasEjemplo - Parábolas

y = ax 2 + bx + c

a b cCromosoma =