Genetik Algoritmalar

v

m

Yapay Zeka Nedir?

Canlılarda ve doğadaki zeki davranışın ne olduğunu inceleyen ve zekayı bilgisayar ve makinelerde gerçekleştirmeye amaçlayan bilimdir.

yani bu değildir

Alt kavramlar

  • Yapay sinir ağları (nöroloji)
  • Genetik ve Evrimsel Algoritmalar (biyoloji)
  • Sınıflandırıcılar (datamining)
  • Yapay bağışıklık (tıp)
  • Arama motorları (leblebi)
  • Yol/çözüm bulma algoritmaları
  • Çözüm uzayı
  • Bulanık mantık
  • ABC Alg.
  • NPL - Doğal dil işleme (Semantik)
  • Sezgisel Algoritmalar (3taş)

kasparov

Algoritma Nedir?

Algoritma, belli bir problemi çözmek veya belirli bir amaca ulaşmak için tasarlanan yol

El- Harezmi (ar)

Algoritmi (lat)

Algorithm (ing)

Algoritma (tr)

fars780-850

Derse gelme algoritması

  1. Uyu
  2. Saat 7 mi?
  3. Saat 7 değilse 1.adıma geç.
  4. Saat 7 ise kalk
  5. Yüzünü yıka
  6. Kahvaltı yap
  7. Otobüs bekle
  8. Gelen otobüs doluysa 7.adıma geç
  9. (Boşsa) akbil bas
  10. Kapıya vur
  11. Geç kaldıysan 13. adıma atla
  12. (Zamanında geldiyse) 14. adıma atla
  13. Özür dile
  14. "Günaydın" de
  15. Otur

Genetik Algoritmalar

doğadan ve canlılardaki evrimsel süreçten ilham alan çözüm arama yöntemleridir.

Çözümleri, genetik olarak kodlanabilen her problemi çözebilirler*

2006 NASA UA Anteni 

Sezgiüstü bir algoritmadır

Başarısın sebebi çözüm değildir. Başarıyı üreten çözümleridir.

 

Önce çözüm üretir sonra test eder

Çünkü çözümlerden yeni çözümler üretilir.

Bir problemin , tek bir çözümü yoktur.

Mükemmel çözümü olabilir.

Herhangi bir doğru çözümü olabilir.

Kısmi çözümü olabilir.

Yanlış çözümü olabilir.

Kavramlar

Birey

Birey = Çözüm = Canlı

Toplumda birey

Doğada canlı

Problem için herbir çözüm

Populasyon

Çözümlerin kümesidir.

Türk -> Türkiye

Çözüm -> Çözümler

Börtü Böcek -> Orman Populasyonu

Canlılar -> Bütün canlılar

Ülkeler -> Dünya

Halk

Karınca populasyonu

Problem için çözümler

Habitat

Problem = Doğa = (i)Ülke = Dünya = Yaşam Alanı = Biyosfer

İnsan ve bütün canlıların ortak yaşam alanı, dünyanın, beraber hayatta kalmaya çalıştığımız biyosferi.

Her canlı bir çözümdür ve problem biyosferde canlı kalabilmektir.

 

Ülkeler, kendi kültür ve yönetim biçimleriyle dünya refahı için çözümlerdir.

Diğerlerine karşı ve kendine karşı bir çözüm olmayan ülkelerde, canlılar gibi ölür.

Habitat yani problem politikadır.

Toplum

Toplumun her bireyi bir çözümdür.

Problem: Refah içerisinde yaşamaktır.

Bireyleri bu problemi çözemeyen toplumlar yok olur.

Onun için meslekler vardır. Bu problemle iş birliği içinde yüzleşirler.

 

İnsan bir canlıdır. Fakat tek başına değildir. Diğer canlılardan meyve/sebze alır. Ve onları sular. Onların soylarını devam ettirir. Hayatta kalma problemine karşı hem kendi türü hemde diğer canlılar ile iş birliği içindedir.

 

Yani uyum içerisinde olmak hayatta kalmayı sağlar.

Uygunluk

Bireyin, Habitat ile uyumudur.

Çözümün Probleme uygunluğudur.

Bir ülkenin, dünyada yok olmama kabiliyeti

Canlının doğada hayatta kalabilme şansı

fitness

Not

Doğada güçlü olan değil, uygun/uyumlu olan hayatta kalır

Birey Populasyon Habitat Uygunluk
Çözüm Çözüm Uzayı Problem Probleme uygunluk
Canlı Tür/Popülasyon Biyosfer Hayatta kalma
Vatandaş Nüfus Ülke Refah
Ülke Ülkeler Dünya Siyaseti Politika ve Güç
Öğrenci Öğrenciler Sınav Başarı

Mutasyon

Bireyin genlerini yavrularına aktarırken oluşan aktarım hatalardır.

Çözümlerden, yeni çözüm oluştururken hata yaparak farklı çözümler oluşturulmaktır.

Bu aktarım hatası, avantajda sağlayabilir. Dezavantajda sağlayabilir. Önemli olan avantaj sağlamasıdır

 

Oyun 2

İlk hali

  • Çarşıda koza ucuz, çarşıda darı ucuz, çarşıda boza da ucuz mu?

İnsan DNAsı yaklaşık 7MB veri içerir. Bu da yaklaşık 7 ansiklopedi kadar veri demektir.

Bunu yavrularınıza aktarırken oluşabilecek hataları hayal edin.

Çaprazlama

Crossing Over

Yavrular, anne ve babalarının genlerin çaprazlanmış, yani karıştırılmış haline sahip olurlar. Ebeveyn genlerinin aktarılırken kaynaştırılmasına çaprazlama adı verilir.

Yavrular mutasyon geçirmediği müddetçe anne ve babasının bir kombinasyonudur.

İyi bir çaprazlama da yavrular asla anne ve babasının aynısı olmamalı ve farklılık oluşmalıdır.

Eğer genler kare matris ile ifade edilseydi

NOT : Elbette canlıların DNAsı birbirinden bu kadar farklı değildir. İnsanların genlerinin %99.99u aynıdır. Hatta DNAmızın %40ı bir muz DNAsı ile aynıdır.

Eskiden siyah kıl rengine sahip olan kutup ayılarının kıllarının beyaz olmasının sebebi ebeveynlerinin çaprazlanması değil. Tüy rengi genlerinin mutasyona uğramasıdır

Seçilim

Kötü çözümlerin yok edilip, iyi çözümlerin kendi arasında türemesidir.

seleksiyon

Kötü çözümün silinmesi iyinin türetilmesi

=

Ölüm / Üreme

=

Ülkenin yıkılması / gelişmesi

=

Öğrencinin kalması / geçmesi

Dogal seçilim

 

Yapay seçilim

Bilinçsiz yapay seçilim

Algoritma

  1. Rastgele başlangıç populasyonu üret
  2. Populasyonu değerlendir
  3. Maximum nesile ulaşıldıysa ; Adım 8'e git
  4. Seçilim yap
  5. Çaprazlama yap
  6. Mutasyona uğrat
  7. Adım 2'ye git
  8. Dur

Oyun 3

φ = { D E F G N }

T = { GEN }

Uygunluk(G) : GEN ile olan benzerlik

ga

By Faruk CAN