SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 8
GELİŞTİRİLMİŞ GENETİK ALGORİTMALAR VE BUNLARIN SİNİR
             AĞLARI İLE KARIŞTIRILMIŞ UYGULAMALARI



                                              Esranur Öğretmen
                                         Çanakkale 18 Mart Üniversitesi


         Günümüzde              standart         genetik      göre yeterince iyi tahmin yapamayacaktır. Diğer
algoritmalarındaki     zamansız      çakışmalar      gibi     taraftan, sinir ağının yapacağı tahmin, muhtemelen
kısıtlamaları aşabilmek için, insan çoğalma biçiminden        genetik sürecin o adımda çıkartacağı en iyi bireyden
simule edilen uyarlanır genetik algoritmaları olarak          daha iyi olabilecektir. Bu böyle olduğu zaman, sinir
anılan     gelişmiş     genetik       algoritmaları(IGA)      ağının ürettiği birey daha baskın olacak ve
önerilmektedir.                                               popülasyonun daha hızlı gelişmesini sağlayacaktır. Bu
                                                              durumda da genetik algoritma, sinir ağından gelen
         Bu algortimalarda bireylerin cinsiyet, yaş ve        bireyle güçlendirilen popülasyondan daha iyi bir
akrabalık özellikleri dikkate alınır. Farklı cinsiyetteki     popülasyon üretecektir. Daha iyi bir popülasyon,hedef
iki birey, akrabalık dereceleri ve yaşlarının izni            çözüme daha yakın olacağından, genetik süreç
doğrultusunda yeni jenerasyon üretebilirler.                  ilerlerken sinir ağı için daha iyi bir eğitim seti elde
                                                              edilmiş olacaktır. Bu,sinir ağının daha az hatalı bir
         IGA tabanlı olarak, IGA-BP algoritması               birey üretmesini sağlayacak; sinir ağından gelecek daha
olarak anılan tüm yönleriyle evrimsel sinir ağı önerilir.     az hatalı birey ile de genetik algoritma daha iyi bir
IGA-BP algoritmasında genetik algoritma ilk olarak            popülasyon üretecektir. Sonuç olarak, bu karşılıklı
yapıların evrimini ve dizaynını, baştaki ağırlıklar ve        pozitif etkileşim genetik süreci oldukça hızlandıracak
eşik değerlerini, eğitme oranını ve sinir ağının              ve hedeflenen sonucun çok az işlemle elde
momentum faktörünü kullandı. Sonra, evrimsel sinir            edilebilmesini sağlayacaktır.
ağı tarafından optimal çözümü aramak için eğitilmiş
örnekler kullanıldı. IGA-BP algoritması Gray kod
örneğinin     model    tanımlanmasında       kullanıldı.              1.GİRİŞ
Örneklendirilmiş sonuçlar IGA-BP nin geleneksel sinir
ağ algoritmalarından hız ve çakışma hassasiyeti                         Genetik   algoritmalar,   doğal    selection
bakımından daha iyi olduğunu göstermektedir.                  ilkelerine dayanan bir arama ve optimizasyon
                                                              yöntemidir. Bu, biyolojik evrelerin doğal kalıtımına
          Bu algoritmada sinir ağı, genetik sürecin her       benzer. Ve bu basit arama metodu, dayanıklılık, global
adımında bir tane aday çözüm üretmesi için                    paralel arama ve geniş çaplı problemlerin çözümünde
kullanılır.Genetik sürecin her adımında kullanılan            uygunluk gibi birçok avantaj sağlar. Bununla birlikte,
popülasyon içerisindeki ve bunlara ait çözümler sinir         genetik algoritmaların, komplike optimizasyon
ağını eğitmek için, eğitim seti olarak kullanılır. Bu         problemlerinde ve multi-peak fonksiyon optimizasyon
yapılırken çözümler girdileri, bunların ait oldukları         problemlerinde düşük çakışma hızı gibi eksiklikleri de
bireyler çıktıları oluşturur. Eğitilmiş olan sinir ağı,       vardır. Bazı akademik araştırmacılara göre, basit
genetik sürecin o adımı için, dizayn probleminin              genetik algoritmalar global optimal çakışma
girdisini kullanarak bir profil üretir. Üretilen bu profil,   durumlarına bazen ulaşamazlar. Genetik algortimalar
genetik işlemciler tarafından üretilmiş olan yeni             ve gelişmiş algoritmaların her çeşidi, global çakışma
popülasyona dahil edilerek bir sonraki adımda onlarla         oranını ve optimizasyon etkisini yükseltir. Ama basit
birlikte kullanılır. Genetik sürecin herhangi bir             genetik algortimalar ve birçok gelişmiş genetik
adımında, sinir ağının yapacağı yeterince iyi bir tahmin      algoritmalar(IGA) sadece doğal evrimsel süreci basitçe
hedeflenen sonucu verebilecektir.Bununla birlikte,            simule eder.
genetik sürecin ilk adımlarında, popülasyon hedef
çözüme fazla yakın olmayacağıiçin, bunların                           Genetik      algoritmaların,         fonksiyon
kullanılmasıyla eğitilecek olan sinir ağı hedef çözüme        optimizasyonu, çizelgeleme, mekanik           öğrenme,
tasarım, hücresel üretim gibi alanlarda başarılı             kısıtlamalar bulunur. Üçüncüsü, insanlar küçük
uygulamaları bulunmaktadır. Geleneksel optimizasyon          embriyoların gelişimini sağlamak için evlat edinebilme
yöntemlerine     göre     farklılıkları    olan   genetik    seçimleri vardır, hayvanlarsa pasif olarak çevreye uyar.
algoritmalar, parametre kümesini değil kodlanmış             HRAGA algoritmasının genetik bireyleri erkek ve dişi
biçimlerini kullanırlar. Olasılık kurallarına göre çalışan   bireyler olarak ikiye ayrılırlar. Zıt cinsiyetteki iki birey
genetik algoritmalar, yalnızca amaç fonksiyonuna             yaşları ve akrabalık dereceleri uygunsa yeni jenerasyon
gereksinim duyar. Çözüm uzayının tamamını değil              üretebilirler. Genetik operatorleri; selection, yardım,
belirli bir kısmını tararlar. Böylece, etkin arama           uyarlanır     crossover     ve     uyarlanır     mutasyon
yaparak çok daha kısa bir sürede çözüme ulaşırlar            operatorleridir.
Diğer bir önemli üstünlükleri ise çözümlerden oluşan
populasyonu eş zamanlı incelemeleri ve böylelikle
yerel en iyi çözümlere takılmamalarıdır. Bu ifadeden
anlaşılacağı üzere, genetik algoritmaların geleneksel
optimizasyon yöntemlerine olduğu gibi yapay zeka
yöntemlerine göre de çeşitli alanlarda üstünlükleri
bulunmaktadır.

          Sinir ağları insan beyin hücrelerinin simule
edilmesiyle lineer olmayan değişimleri fark edebilen                     Genetik Algoritmalarda Encoding Şema
karmaşık bir ağ sistemidir. BP algoritmaları gradları
azaltan algoritmaya aittir, yerel minimuma takılmamak
BP algortimaları için kolaydır ve bunlarda çakışma hızı
yavaştır. Geleneksel BP algoritmalarının yerel                       Çoğalma işlemi sonucunda ana-babadan daha
minimuma ulaşmalarından sakınmak, çakışma zamanını           üstün özellikler taşıyan bireyler ortaya çıkmaktadır.Bu
korumak ve eğitimi hızlandırmak için, genetik                çözüm kalitesinin kuşaktan kuşağa artması iki nedene
algoritmalar genellikle eğitim sırasında sinir ağlarının     bağlanmaktadır.Bu nedenler şöyle açıklanabilir:
baştaki parametrelerinin dizaynı ve evrimi kullanılır.
Böylelikle global çözümleri arşivlemek ve sinir ağının                 1.Başarısız olan bireylerin üreme şansları
performansını arttırmak kolaylaşır. Sinir ağları             azaltıldığı için kötüye gidiş zorlaşmaktadır. Genetik
optimizasyonunun varolan dizayn metodlarının çoğu,           algoritmaların yapısı kötüye gidişi engellemekle
yapı ve baştaki ağırlıkları hedeflemektedir ve eğitim        kalmamakta, genetik algoritmaların temel teoremi
oranını, momentum faktörünü ve baştaki, eşik değerini        uyarınca, zaman içinde hızlı bir iyiye gidiş de
ihmal etmektedir. Aslında bir sinir ağı tasarlanırken,       sağlayabilmektedir.
baştaki ağırlıklar ve eşik değerleri rastgele üretilir ve
eğitim oranı, momentum faktörü ve ağın yapısı                          2.Genetik algoritmaların işleme adımları
genellikle insan deneyimlerine bağlı olarak kazanılır.       incelendiğinde bu nedenler daha iyi anlaşılmaktadır.
Sadece onları optimize etmek ağın tüm performansını          Genetik algoritmalar yapısı gereği, kötü bireyleri yani
geliştirebilir.                                              uygun olmayan çözümleri, operatörleri sayesinde
                                                             elemektedir. Bu işlemler bir döngü içerisinde durdurma
                                                             kriteri sağlanana kadar devam etmektedir.
         2.İNSAN ÇOĞALMA BİÇİMİNDEN
         SİMULE EDİLEN UYARLANABİLİR
         GENETİK ALGORİTMALAR(HRAGA)


         A.GENEL FİKİR

          İnsan çoğalma biçimi diğer hayvanlardan
farklıdır. Bu yüzden, insan medeniyeti hayvanlardan
üstündür. İlk olarak populasyonun kalitesini geliştirmek
için belirli kesin kurallar konulmuştur. İkincisi,
hayvanlar alemindeki gibi akrabalık bağı bulunan
bireylerle çoğalma yapılmaması açısından kesin
için maksimum evrimleşme jenerasyonunun yüzde
                                                            doksanından daha büyük olamaz.


                                                                     D.ÇİFTLEŞME VE BİREYLERİ
                                                                     AKRABALIKLARINI İNCELEMEK


                                                                     HRAGA da aynı cinsiyetteki bireylerin
                                                            çiftleşmesine izin verilmez. Bireylerin çiftleşmesi
                                                            onların üstün dizilişleri için yapılır ve bu global
                                                            optimal çözüme ulaşma hızını yükseltmekte ve global
                                                            çakışma yeteneğini kaldırmakta avantaj sağlar.

                                                                     Yakın         akrabalıkların      çoğalmalarını
                                                            engellemek için, hala iki zıt cinsiyetteki bireyi kontrol
                                                            amaçlı farklı bireylerde taşınmasında ihtiyaç vardır. İki
                                                            birey eşitse, çaprazlanamazlar ve tekrardan gözden
                                                            geçirilmesi gerekir. Düşük uygunlukta yüksek bit
                                                            değerindeki birey kodu yüksek uygunlukta yüksek bit
                                                            değerinde farklı değerle değiştirilir. Böylelikle, uzak
                        HRAGA Akış Şeması                   akrabalıkların çoğalması sağlanır ve genetik
                                                            algoritmaların etkisi artırılır.
         B.KODLAMA


          Bir problemin çözümü için genetik algoritma
geliştirmenin ilk adımı, tüm çözümlerin aynı boyutlara
sahip bitler dizisi biçiminde gösterilmesidir. Dizilerden
her biri, problemin olası çözümler uzayındaki rastsal
bir noktayı simgeler. Parametrelerin kodlanması,
probleme özgü bilgilerin genetik algoritmanın
kullanacağı şekle çevrilmesine olanak tanır.

          HRAGA da bireyler kodlanırken binary sistem
kullanılır. Birey kod, bireyin sunum modelinin kodu ve
cinsiyetinin kodu olarak iki kısım içerir. Bireyin
cinsiyetinde 0 dişi, 1 se erkek anlamına gelir.


         C.BİREY YAŞI DEĞERLENDİRMESİ


         Çiftleşme havuzunda girecek bireylerin yaşı
HRAGA da selection operatorden sonra değerlendirilir.
Bireylerin çiftleşmesinde maksimum izin verilen yaş N
olsun. P(0) populasyondaki birey yaşı ni(0)=2 ve
populasyon ilk kez evrimleştiğinde birey yaşı eklenir.
Evrimleşen yeni populasyondaki birey yaşı ni(t)
evrimleşmeden sonra not edilir. Eğer ni(t)<N ise, birey
çiftleşme havuzuna sokulur. Maksimum izin verilen yaş
N, çoğalma yeteneği olmayan bireylerin engellenmesi
HRAGA da kullanılır. Yardım operatörü seçim
                                                             operatörü ile çaprazlama operatörü arasında bulunur.
                                                             Bireylerin uygunluğa ulaşmamaları şartı altında,
                                                             anahtar operatörü değeri 0 olan bireyin geni ile
                                                             değiştirilir.

                                                                      3. ÇAPRAZLAMA VE MUTASYON
                                                                      OPERATÖRÜ

                                                                     Çaprazlama Olasılığı: Çaprazlamanın amacı,
                                                                      mevcut iyi kromozomların özelliklerini
                                                                      birleştirerek daha uygun kromozomlar
                                                                      yaratmaktır. Kromozom çiftleri PC ile
                                                                      çaprazlamaya uğramak üzere seçilirler.
                                                                      Çaprazlamanın artması, yapı bloklarının
                                                                      artmasına neden olmakta fakat aynı zamanda
                                                                      bazı iyi kromozomların da bozulma olasılığını
                                                                      arttırmaktadır.

                                                                     Mutasyon Olasılığı: Mutasyonun amacı
                                                                      populasyondaki genetik çeşitliliği korumaktır.
                                                                      Mutasyon Pm olasılığı ile bir kromozomdaki
         E.GENETİK OPERATOR                                           her bitte meydana gelebilir. Eğer mutasyon
                                                                      olasılığı artarsa, genetik arama rastsal bir
                                                                      aramaya dönüşür. Fakat bu aynı zamanda
         1)SEÇİM OPERATÖRÜ                                            kayıp genetik malzemeyi tekrar bulmada
                                                                      yardımcı olmaktadır.
          Seçim, uygunluk değerini temel alarak,
populasyondan uygunluk değeri düşük olan bireylerin
elenmesi ve yerlerine uygunluk değerleri yüksek
bireylerin kopyalarının konmasıdır. Uygunluk değeri;
hangi bireyin sonraki topluluğa taşınacağını belirler.
Bir dizinin uygunluk değeri, problemin amaç
fonksiyonu değerine eşittir. Bir dizinin gücü uygunluk
değerine bağlı olup iyibir dizi, problemin yapısına
göre      maksimizasyon     problemi     ise   yüksek,
minimizasyon problemi ise düşük uygunluk değerine
sahiptir.
                                                                      Pcmin ve Pcmax : Çaprazlama olasılığının düşük
         Seçim     aşamasının      önemi,       topluluğun            ve yüksek limitleri
(population) boyutu ile ilişkilidir. Seçimde küçük                    fmax : Populasyonun maksimum uygunluğu
topluluk boyutu ile çalışılması durumunda topluluk                    favg: Populasyonun ortalama uygunluğu
çeşitlendirmesinin olası iyi alternatiflerin oluşması için            f’:     Çaprazlanacak    bireylerin     yüksek
yetersiz kalması sorunu yaşanabilir. Bu sebeple                       uyumluluğu
seçimde, topluluktaki bireylerin çeşitlendirmesini                    f:Mutasyon yapılacak bireyin uyumluğu
daraltan bir yöntemin uygulanması iyi sonuç
vermeyebilir.[1]
                                                                      Çoğalma      operatöründe      diziler,   amaç
         2)YARDIM OPERATÖRÜ                                  fonksiyonuna göre kopyalanır ve iyi kalıtsal özellikleri
                                                             gelecek kuşağa daha iyi aktaracak bireyler seçilir.
         Yerel    optimal      çözümleri      artırmayı      Üreme operatörü yapay bir seçimdir. Dizileri uygunluk
desteklemek ve çakışma hızını artırmak için, bir yardım      değerlerine göre kopyalama, daha yüksek uygunluk
operatörü yardım olasılığına bağlı bireyler için             değerine sahip dizilerin, bir sonraki kuşaktaki bir veya
daha fazla yavruya daha yüksek bir olasılıkla                         İkili kodlama sisteminin kullanılmadığı
katkıdabulunması anlamına gelmektedir.                       problemlerde ise daha farklı mutasyon yöntemleri
                                                             kullanılmaktadır. Hangi yöntem kullanılırsa kullanılsın,
          Çoğalma, bireyleri seçme işleminden, seçilmiş      mutasyonun genel amacı, genetik çeşitliliği sağlamak
bireyleri bir eşleme havuzuna kopyalama işleminden ve        veya korumaktır. Yeni kuşak çoğalma, çaprazlama ve
havuzda bireyleri çiftler halinde gruplara ayırma            mutasyon işlemlerinden sonra tanımlanmakta ve bir
işleminden oluşur                                            sonraki kuşağın ebeveynleri olmaktadırlar.

         Uygunluk değerinin hesaplanması adımından                    Süreç yeni kuşakla çoğalma için belirlenen
sonra mevcut kuşaktan yeni bir populasyon                    uygunluk ile devam eder. Bu süreç, önceden belirlenen
yaratılmalıdır. Seçim işlemi, bir sonraki kuşak için         kuşak sayısı kadar veya bir hedefe ulaşılıncaya kadar
yavru üretmek amacıyla hangi ailelerin yer alması            ya da başka bir durdurma kriteri sağlanana kadar
gerektiğine karar vermektedir. Bu doğal seçimdeki en         devam eder. İstenen hassasiyet derecesine göre de
uygunun yaşaması durumuna benzerdir. Bu yöntemin             maksimum iterasyon sayısı belirlenebilmekte ve
amacı, ortalama uygunluğun üzerindeki değerlere              iterasyon      bu     sayıya     ulaştığında    döngü
çoğalma fırsatı tanımaktır.                                  durdurulabilmektedir. Durdurma kriteri iterasyon sayısı
                                                             olabileceği gibi hedeflenen uygunluk
          Mevcut       gen     havuzunun     potansiyelini   değeri de olabilmektedir
araştırmak üzere, bir önceki kuşaktan daha iyi nitelikler
içeren yeni kromozomlar yaratmak amacıyla
çaprazlama operatörü kullanılmaktadır. Çaprazlama                     3.GELİŞTİRİLMİŞ GENETİK
genellikle, verilen bir çaprazlama oranına eşit bir                   ALGORİTMALARI TABANLI
olasılıkla seçilen aile çeşitlerine uygulanmaktadır.                  EVRİMLEŞMİŞ SİNİR AĞI BP
                                                                      ALGORİTMASI(IGA-BP)
        Genetik algoritmanın performansını etkileyen
önemli parametrelerden biri olan çaprazlama operatörü
doğal populasyonlardaki çaprazlamaya karşılık                         A. TEMEL PRENSİP
gelmektedir. Çoğalma işlemi sonucunda elde edilen
yeni populasyondan rastsal olarak iki kromozom                         BP     algoritması       danışmanlı  eğitim
seçilmekte ve karşılıklı çaprazlama işlemine tabi            algoritmasının bir çeşididir ve gradları azaltarak
tutulmaktadır.                                               optimalliği amaçlayan basit bir statik algoritmadır.
                                                             w(n) ağırlığı sadece n zamanında nefatif gradların
          Çaprazlama işleminde dizi uzunluğu L olmak         yönüne bağlı olarak değişir. Genellikle, ek momentum
üzere, 1 < = k < = L-1 aralığında k tamsayısı                ilavesi yapılır. Bu metodun anlamı şuanki tüm
seçilmektedir. Bu tamsayı değerine göre dizi                 ağırlıkların ve eşik değerlerine oransal ekleme
çaprazlamaya uğratılır. En basit çaprazlama yöntemi          yapmaktır, yeni ağırlıklar ve eşik değerleri geri
tek noktalı çaprazlama yöntemidir. Tek noktalı               yayılıma bağlı olarak üretilecektir.
çaprazlama yapılabilmesi için her iki kromozomun da
aynı gen uzunluğunda olması gerekir. İki noktalı
çaprazlamada ise kromozom iki noktadan kesilir ve
karşılıklı olarak pozisyonlar yer değiştirilir.
Çaprazlama mevcut gen potansiyellerini araştırmak
üzere kullanılır. Fakat populasyon gerekli tüm               k: eğitim zamanı
kodlanmış bilgiyi içermez ise, çaprazlama tatmin edici       α: eğitim oranı
bir çözüm üretemez. Bundan dolayı, mevcut                    mc: momentum factor
kromozomlardan yeni kromozomlar üretme yeteneğine            (0 <α < 1,0 ≤ mc < 1)
sahip bir operatör gerekmektedir. Bu görevi mutasyon
gerçekleştirir. Yapay genetik sistemlerde mutasyon                   Böylelikle IGA-BP algoritmasında, daha iyi
operatörü, bir daha elde edilemeyebilir iyi bir çözümün      bir çözüm uzayı aranır ve BP algoritması küçük bir
kaybına karşı koruma sağlamaktadır İkili kodlama             arama alanında optimal sonucu bulabilir.
sisteminin kullanıldığı problemlerde mutasyon, düşük
bir olasılık değeri altında bir bit değerini (0 veya 1
olabilir) diğer bit değerine dönüştürür.
B.KOD ŞEMASI


         Yapının tamamı, ağırlıklar ve eşik değerleri,
eğitim oranı ve momentum faktörü kromozom
kümelerini dikkate alarak tasarlanmalıdır. Her birey
kodu beş kısımdan oluşur. Aşağıda birey kodunun
yapısı gösterilmektedir.




         C.UYGUNLUK FONKSİYONU


        Bir kuşak oluşturulduktan sonraki ilk adım,             IGA-BP nin Akış Şeması
populasyondaki her üyenin uygunluk değerini
hesaplama adımıdır. Örneğin, bir maksimizasyon
problemi için i. üyenin uygunluk değeri f(i), genellikle   4. UYGULAMALARI
o noktadaki amaç fonksiyonunun değeridir. Çözümü
aranan her problem için bir uygunluk fonksiyonu
mevcuttur. Verilen belirli bir kromozom için uygunluk
fonksiyonu, o kromozomun temsil ettiği çözümün
kullanımıyla veya yeteneğiyle orantılı olan sayısal bir
uygunluk değeri verir. Bu bilgi, her kuşakta daha uygun
çözümlerin seçiminde yol göstermektedir. Bir çözümün
uygunluk değeri ne kadar yüksekse, yaşama ve çoğalma
şansı o kadar fazladır ve bir sonraki kuşakta temsil
edilme oranı da o kadar yüksektir. Uygunluk
fonksiyonu aşağıdaki gibi tanımlanır.




l: eğitim örneklerinin sayısı
y(i): ağın gerçek çıkış değeri
ym(i): ağın beklenen çıkış değeri
e(i): hata oranı
5. SONUÇ

         Geliştirilmiş genetik algoritmalar ile, yapıların
dizaynı, ağırlıklar ve eşik değeri, eğitim oranı ve
momentum faktör kullanılarak global uzayda optimal
sonuca ulaşımı sağlıyor. Böylelikle çözüm uzayında
daha iyi bir çözüm alanına ulaşılıyor. IGA-BP de bu
yolla düzenlenir. Yapılan incelemeler ve araştırmalar,
IGA-BP algoritmasının geleneksel BP algoritmasından
hassasiyet ve çakışma hızı bakımından daha başarılı
olduğunu gösteriyor.
KAYNAKÇA

[1] Tarek A. El-Mihoub, Adrian A. Hopgood, Lars       [8] . Gül Gökay EMEL-Çağatan TAŞKIN, GENETİK
Nolle, Alan Battersby, Hybrid Genetic Algorithms: A   ALGORİTMALAR ve UYGULAMA ALANLARI,
ReviewEngineering Letters, 13:2, EL_13_2_11           Uludağ Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi
(Advance online publication: 4 August 2006)           Dergisi Cilt XXI, Sayı 1, 2002, s. 129-152

[2] N.Mohankumar1, B.Bhuvan2 ,M.NirmalaDevi3          [9] Adem KALINLI- Özgür AKSU, BASKIN GEN
,S.Arumugam 4A modified genetic algorithm for         SEÇİMİ OPERATÖRÜNE DAYALI
Evolution of Neural, Network in Designing an          GENETİK ALGORİTMA MODELİ, Gazi Üniv. Müh.
Evolutionary Neuro-Hardware                           Mim. Fak. Der. J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ.Cilt 26,
                                                      No 4, 869-875, 2011
[3]     DANA          VRAJITORUCROSSOVER
IMPROVEMENT       FOR        THE      GENETIC         [10] Mehmed ÇELEBI, Genetik Algoritma ile Kuru Bir
ALGORITHM           IN           INFORMATION          Trafonun Ağırlık Optimizasyonu ve Sonlu Elemanlar
RETRIEVAL,Neuchâtel, Switzerland                      Metodu ile Analizi, KSÜ Mühendislik Bilimleri
                                                      Dergisi, 12(2), 2009
[4] Nicol N. Schraudolph Richard K. Belew, Dynamic
Parameter Encoding for Genetic Algorithms,La Jolla,   [11] Abdurrahman Hacıoğlu, YAPAY SİNİR AĞI İLE
CA 92093-0114                                         GÜÇLENDİRİLMİŞ GENETİK ALGORİTMA VE
                                                      TERSTEN       KANAT        PROFİLİ   DİZAYNI,
[5] Omri Weisman, Ziv Pollack, Neural Network Using   HAVACILIK VE UZAY TEKNOLOJİLERİ DERGİSİ
Genetic Algorithms                                    OCAK 2004 CİLT 1 SAYI 3

[6] Cramer, Nichael Lynn: "A Representation for the   [12] Sibel Tarıyan Özyer-Tansel Özyer, ÇOK
Adaptive Generation of Simple Sequential Programs",   AMAÇLI GENETİK BULANIK SINIFLAMA İLE
Proceedings, International Conference on Genetic      SALDIRI TESPİT SİSTEMİ
Algorithms and their Applications, July 1985 [CMU],
pp183-187.                                            [13] Bilal Alataş, Ahmet Arslan, “Birliktelik
                                                      Kurallarının Madenciliği İçin Genetik Algoritma ve
[7] Koza, John R.. Genetic Programming: On the        Bulanık Küme Tabanlı Yeni Bir Yaklaşım”, F. Ü. Fen
Programming of Computers by Means of Natural          ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt:17 No:1, 2005,
Selection. Cambridge, MA: The MIT Press.              s. 45.

Weitere ähnliche Inhalte

Andere mochten auch

Психология межгрупповых отношений. Часть 02
Психология межгрупповых отношений. Часть 02Психология межгрупповых отношений. Часть 02
Психология межгрупповых отношений. Часть 02Andrew P
 
Urban And Regional Planning Agglo Policy Uk
Urban And Regional Planning Agglo Policy UkUrban And Regional Planning Agglo Policy Uk
Urban And Regional Planning Agglo Policy UkPierreyvesdelcourt
 
Intelligence, Light, Truth in RUSSIAN
Intelligence, Light, Truth in RUSSIANIntelligence, Light, Truth in RUSSIAN
Intelligence, Light, Truth in RUSSIANdearl1
 
Checks & Balances : Designing for the Public Forum
Checks & Balances : Designing for the Public ForumChecks & Balances : Designing for the Public Forum
Checks & Balances : Designing for the Public ForumElisabetta Di Stefano
 
5S Lucy Civilization
5S Lucy Civilization5S Lucy Civilization
5S Lucy CivilizationgsbSS
 
Klim Design Presentation
Klim Design PresentationKlim Design Presentation
Klim Design Presentationmarkmodder
 
Libro economia basata sulle risorse www.zeitgeistitalia.org
Libro economia basata sulle risorse www.zeitgeistitalia.org  Libro economia basata sulle risorse www.zeitgeistitalia.org
Libro economia basata sulle risorse www.zeitgeistitalia.org Lorenzo Dodi
 

Andere mochten auch (13)

Психология межгрупповых отношений. Часть 02
Психология межгрупповых отношений. Часть 02Психология межгрупповых отношений. Часть 02
Психология межгрупповых отношений. Часть 02
 
Urban And Regional Planning Agglo Policy Uk
Urban And Regional Planning Agglo Policy UkUrban And Regional Planning Agglo Policy Uk
Urban And Regional Planning Agglo Policy Uk
 
Venera 4study
Venera 4studyVenera 4study
Venera 4study
 
Java bmi
Java bmiJava bmi
Java bmi
 
ศาสนาสากล
ศาสนาสากลศาสนาสากล
ศาสนาสากล
 
Intelligence, Light, Truth in RUSSIAN
Intelligence, Light, Truth in RUSSIANIntelligence, Light, Truth in RUSSIAN
Intelligence, Light, Truth in RUSSIAN
 
Leroy Almon Sr. Bird
Leroy Almon Sr. BirdLeroy Almon Sr. Bird
Leroy Almon Sr. Bird
 
Checks & Balances : Designing for the Public Forum
Checks & Balances : Designing for the Public ForumChecks & Balances : Designing for the Public Forum
Checks & Balances : Designing for the Public Forum
 
5S Lucy Civilization
5S Lucy Civilization5S Lucy Civilization
5S Lucy Civilization
 
Tolosako inauteriak
Tolosako inauteriakTolosako inauteriak
Tolosako inauteriak
 
Ai
AiAi
Ai
 
Klim Design Presentation
Klim Design PresentationKlim Design Presentation
Klim Design Presentation
 
Libro economia basata sulle risorse www.zeitgeistitalia.org
Libro economia basata sulle risorse www.zeitgeistitalia.org  Libro economia basata sulle risorse www.zeitgeistitalia.org
Libro economia basata sulle risorse www.zeitgeistitalia.org
 

Mehr von Esranur Öğretmen

An efficient implementation of pattern growth approach
An efficient implementation of pattern growth approachAn efficient implementation of pattern growth approach
An efficient implementation of pattern growth approachEsranur Öğretmen
 
Medical data mining applications
Medical data mining applicationsMedical data mining applications
Medical data mining applicationsEsranur Öğretmen
 
Som algorithms in artificial neural networks
Som algorithms in artificial neural networksSom algorithms in artificial neural networks
Som algorithms in artificial neural networksEsranur Öğretmen
 
Medical data mining applications
Medical data mining applicationsMedical data mining applications
Medical data mining applicationsEsranur Öğretmen
 
An improved genetic algorithm and its blending
An improved genetic algorithm and its blendingAn improved genetic algorithm and its blending
An improved genetic algorithm and its blendingEsranur Öğretmen
 

Mehr von Esranur Öğretmen (8)

An efficient implementation of pattern growth approach
An efficient implementation of pattern growth approachAn efficient implementation of pattern growth approach
An efficient implementation of pattern growth approach
 
Dolby sound encoders
Dolby sound encodersDolby sound encoders
Dolby sound encoders
 
Medical data mining applications
Medical data mining applicationsMedical data mining applications
Medical data mining applications
 
Som algorithms in artificial neural networks
Som algorithms in artificial neural networksSom algorithms in artificial neural networks
Som algorithms in artificial neural networks
 
Raid technologies
Raid technologiesRaid technologies
Raid technologies
 
Medical data mining applications
Medical data mining applicationsMedical data mining applications
Medical data mining applications
 
An improved genetic algorithm and its blending
An improved genetic algorithm and its blendingAn improved genetic algorithm and its blending
An improved genetic algorithm and its blending
 
Health Chase Systems
Health Chase SystemsHealth Chase Systems
Health Chase Systems
 

An efficient implementation of pattern growth approach

  • 1. GELİŞTİRİLMİŞ GENETİK ALGORİTMALAR VE BUNLARIN SİNİR AĞLARI İLE KARIŞTIRILMIŞ UYGULAMALARI Esranur Öğretmen Çanakkale 18 Mart Üniversitesi Günümüzde standart genetik göre yeterince iyi tahmin yapamayacaktır. Diğer algoritmalarındaki zamansız çakışmalar gibi taraftan, sinir ağının yapacağı tahmin, muhtemelen kısıtlamaları aşabilmek için, insan çoğalma biçiminden genetik sürecin o adımda çıkartacağı en iyi bireyden simule edilen uyarlanır genetik algoritmaları olarak daha iyi olabilecektir. Bu böyle olduğu zaman, sinir anılan gelişmiş genetik algoritmaları(IGA) ağının ürettiği birey daha baskın olacak ve önerilmektedir. popülasyonun daha hızlı gelişmesini sağlayacaktır. Bu durumda da genetik algoritma, sinir ağından gelen Bu algortimalarda bireylerin cinsiyet, yaş ve bireyle güçlendirilen popülasyondan daha iyi bir akrabalık özellikleri dikkate alınır. Farklı cinsiyetteki popülasyon üretecektir. Daha iyi bir popülasyon,hedef iki birey, akrabalık dereceleri ve yaşlarının izni çözüme daha yakın olacağından, genetik süreç doğrultusunda yeni jenerasyon üretebilirler. ilerlerken sinir ağı için daha iyi bir eğitim seti elde edilmiş olacaktır. Bu,sinir ağının daha az hatalı bir IGA tabanlı olarak, IGA-BP algoritması birey üretmesini sağlayacak; sinir ağından gelecek daha olarak anılan tüm yönleriyle evrimsel sinir ağı önerilir. az hatalı birey ile de genetik algoritma daha iyi bir IGA-BP algoritmasında genetik algoritma ilk olarak popülasyon üretecektir. Sonuç olarak, bu karşılıklı yapıların evrimini ve dizaynını, baştaki ağırlıklar ve pozitif etkileşim genetik süreci oldukça hızlandıracak eşik değerlerini, eğitme oranını ve sinir ağının ve hedeflenen sonucun çok az işlemle elde momentum faktörünü kullandı. Sonra, evrimsel sinir edilebilmesini sağlayacaktır. ağı tarafından optimal çözümü aramak için eğitilmiş örnekler kullanıldı. IGA-BP algoritması Gray kod örneğinin model tanımlanmasında kullanıldı. 1.GİRİŞ Örneklendirilmiş sonuçlar IGA-BP nin geleneksel sinir ağ algoritmalarından hız ve çakışma hassasiyeti Genetik algoritmalar, doğal selection bakımından daha iyi olduğunu göstermektedir. ilkelerine dayanan bir arama ve optimizasyon yöntemidir. Bu, biyolojik evrelerin doğal kalıtımına Bu algoritmada sinir ağı, genetik sürecin her benzer. Ve bu basit arama metodu, dayanıklılık, global adımında bir tane aday çözüm üretmesi için paralel arama ve geniş çaplı problemlerin çözümünde kullanılır.Genetik sürecin her adımında kullanılan uygunluk gibi birçok avantaj sağlar. Bununla birlikte, popülasyon içerisindeki ve bunlara ait çözümler sinir genetik algoritmaların, komplike optimizasyon ağını eğitmek için, eğitim seti olarak kullanılır. Bu problemlerinde ve multi-peak fonksiyon optimizasyon yapılırken çözümler girdileri, bunların ait oldukları problemlerinde düşük çakışma hızı gibi eksiklikleri de bireyler çıktıları oluşturur. Eğitilmiş olan sinir ağı, vardır. Bazı akademik araştırmacılara göre, basit genetik sürecin o adımı için, dizayn probleminin genetik algoritmalar global optimal çakışma girdisini kullanarak bir profil üretir. Üretilen bu profil, durumlarına bazen ulaşamazlar. Genetik algortimalar genetik işlemciler tarafından üretilmiş olan yeni ve gelişmiş algoritmaların her çeşidi, global çakışma popülasyona dahil edilerek bir sonraki adımda onlarla oranını ve optimizasyon etkisini yükseltir. Ama basit birlikte kullanılır. Genetik sürecin herhangi bir genetik algortimalar ve birçok gelişmiş genetik adımında, sinir ağının yapacağı yeterince iyi bir tahmin algoritmalar(IGA) sadece doğal evrimsel süreci basitçe hedeflenen sonucu verebilecektir.Bununla birlikte, simule eder. genetik sürecin ilk adımlarında, popülasyon hedef çözüme fazla yakın olmayacağıiçin, bunların Genetik algoritmaların, fonksiyon kullanılmasıyla eğitilecek olan sinir ağı hedef çözüme optimizasyonu, çizelgeleme, mekanik öğrenme,
  • 2. tasarım, hücresel üretim gibi alanlarda başarılı kısıtlamalar bulunur. Üçüncüsü, insanlar küçük uygulamaları bulunmaktadır. Geleneksel optimizasyon embriyoların gelişimini sağlamak için evlat edinebilme yöntemlerine göre farklılıkları olan genetik seçimleri vardır, hayvanlarsa pasif olarak çevreye uyar. algoritmalar, parametre kümesini değil kodlanmış HRAGA algoritmasının genetik bireyleri erkek ve dişi biçimlerini kullanırlar. Olasılık kurallarına göre çalışan bireyler olarak ikiye ayrılırlar. Zıt cinsiyetteki iki birey genetik algoritmalar, yalnızca amaç fonksiyonuna yaşları ve akrabalık dereceleri uygunsa yeni jenerasyon gereksinim duyar. Çözüm uzayının tamamını değil üretebilirler. Genetik operatorleri; selection, yardım, belirli bir kısmını tararlar. Böylece, etkin arama uyarlanır crossover ve uyarlanır mutasyon yaparak çok daha kısa bir sürede çözüme ulaşırlar operatorleridir. Diğer bir önemli üstünlükleri ise çözümlerden oluşan populasyonu eş zamanlı incelemeleri ve böylelikle yerel en iyi çözümlere takılmamalarıdır. Bu ifadeden anlaşılacağı üzere, genetik algoritmaların geleneksel optimizasyon yöntemlerine olduğu gibi yapay zeka yöntemlerine göre de çeşitli alanlarda üstünlükleri bulunmaktadır. Sinir ağları insan beyin hücrelerinin simule edilmesiyle lineer olmayan değişimleri fark edebilen Genetik Algoritmalarda Encoding Şema karmaşık bir ağ sistemidir. BP algoritmaları gradları azaltan algoritmaya aittir, yerel minimuma takılmamak BP algortimaları için kolaydır ve bunlarda çakışma hızı yavaştır. Geleneksel BP algoritmalarının yerel Çoğalma işlemi sonucunda ana-babadan daha minimuma ulaşmalarından sakınmak, çakışma zamanını üstün özellikler taşıyan bireyler ortaya çıkmaktadır.Bu korumak ve eğitimi hızlandırmak için, genetik çözüm kalitesinin kuşaktan kuşağa artması iki nedene algoritmalar genellikle eğitim sırasında sinir ağlarının bağlanmaktadır.Bu nedenler şöyle açıklanabilir: baştaki parametrelerinin dizaynı ve evrimi kullanılır. Böylelikle global çözümleri arşivlemek ve sinir ağının 1.Başarısız olan bireylerin üreme şansları performansını arttırmak kolaylaşır. Sinir ağları azaltıldığı için kötüye gidiş zorlaşmaktadır. Genetik optimizasyonunun varolan dizayn metodlarının çoğu, algoritmaların yapısı kötüye gidişi engellemekle yapı ve baştaki ağırlıkları hedeflemektedir ve eğitim kalmamakta, genetik algoritmaların temel teoremi oranını, momentum faktörünü ve baştaki, eşik değerini uyarınca, zaman içinde hızlı bir iyiye gidiş de ihmal etmektedir. Aslında bir sinir ağı tasarlanırken, sağlayabilmektedir. baştaki ağırlıklar ve eşik değerleri rastgele üretilir ve eğitim oranı, momentum faktörü ve ağın yapısı 2.Genetik algoritmaların işleme adımları genellikle insan deneyimlerine bağlı olarak kazanılır. incelendiğinde bu nedenler daha iyi anlaşılmaktadır. Sadece onları optimize etmek ağın tüm performansını Genetik algoritmalar yapısı gereği, kötü bireyleri yani geliştirebilir. uygun olmayan çözümleri, operatörleri sayesinde elemektedir. Bu işlemler bir döngü içerisinde durdurma kriteri sağlanana kadar devam etmektedir. 2.İNSAN ÇOĞALMA BİÇİMİNDEN SİMULE EDİLEN UYARLANABİLİR GENETİK ALGORİTMALAR(HRAGA) A.GENEL FİKİR İnsan çoğalma biçimi diğer hayvanlardan farklıdır. Bu yüzden, insan medeniyeti hayvanlardan üstündür. İlk olarak populasyonun kalitesini geliştirmek için belirli kesin kurallar konulmuştur. İkincisi, hayvanlar alemindeki gibi akrabalık bağı bulunan bireylerle çoğalma yapılmaması açısından kesin
  • 3. için maksimum evrimleşme jenerasyonunun yüzde doksanından daha büyük olamaz. D.ÇİFTLEŞME VE BİREYLERİ AKRABALIKLARINI İNCELEMEK HRAGA da aynı cinsiyetteki bireylerin çiftleşmesine izin verilmez. Bireylerin çiftleşmesi onların üstün dizilişleri için yapılır ve bu global optimal çözüme ulaşma hızını yükseltmekte ve global çakışma yeteneğini kaldırmakta avantaj sağlar. Yakın akrabalıkların çoğalmalarını engellemek için, hala iki zıt cinsiyetteki bireyi kontrol amaçlı farklı bireylerde taşınmasında ihtiyaç vardır. İki birey eşitse, çaprazlanamazlar ve tekrardan gözden geçirilmesi gerekir. Düşük uygunlukta yüksek bit değerindeki birey kodu yüksek uygunlukta yüksek bit değerinde farklı değerle değiştirilir. Böylelikle, uzak HRAGA Akış Şeması akrabalıkların çoğalması sağlanır ve genetik algoritmaların etkisi artırılır. B.KODLAMA Bir problemin çözümü için genetik algoritma geliştirmenin ilk adımı, tüm çözümlerin aynı boyutlara sahip bitler dizisi biçiminde gösterilmesidir. Dizilerden her biri, problemin olası çözümler uzayındaki rastsal bir noktayı simgeler. Parametrelerin kodlanması, probleme özgü bilgilerin genetik algoritmanın kullanacağı şekle çevrilmesine olanak tanır. HRAGA da bireyler kodlanırken binary sistem kullanılır. Birey kod, bireyin sunum modelinin kodu ve cinsiyetinin kodu olarak iki kısım içerir. Bireyin cinsiyetinde 0 dişi, 1 se erkek anlamına gelir. C.BİREY YAŞI DEĞERLENDİRMESİ Çiftleşme havuzunda girecek bireylerin yaşı HRAGA da selection operatorden sonra değerlendirilir. Bireylerin çiftleşmesinde maksimum izin verilen yaş N olsun. P(0) populasyondaki birey yaşı ni(0)=2 ve populasyon ilk kez evrimleştiğinde birey yaşı eklenir. Evrimleşen yeni populasyondaki birey yaşı ni(t) evrimleşmeden sonra not edilir. Eğer ni(t)<N ise, birey çiftleşme havuzuna sokulur. Maksimum izin verilen yaş N, çoğalma yeteneği olmayan bireylerin engellenmesi
  • 4. HRAGA da kullanılır. Yardım operatörü seçim operatörü ile çaprazlama operatörü arasında bulunur. Bireylerin uygunluğa ulaşmamaları şartı altında, anahtar operatörü değeri 0 olan bireyin geni ile değiştirilir. 3. ÇAPRAZLAMA VE MUTASYON OPERATÖRÜ  Çaprazlama Olasılığı: Çaprazlamanın amacı, mevcut iyi kromozomların özelliklerini birleştirerek daha uygun kromozomlar yaratmaktır. Kromozom çiftleri PC ile çaprazlamaya uğramak üzere seçilirler. Çaprazlamanın artması, yapı bloklarının artmasına neden olmakta fakat aynı zamanda bazı iyi kromozomların da bozulma olasılığını arttırmaktadır.  Mutasyon Olasılığı: Mutasyonun amacı populasyondaki genetik çeşitliliği korumaktır. Mutasyon Pm olasılığı ile bir kromozomdaki E.GENETİK OPERATOR her bitte meydana gelebilir. Eğer mutasyon olasılığı artarsa, genetik arama rastsal bir aramaya dönüşür. Fakat bu aynı zamanda 1)SEÇİM OPERATÖRÜ kayıp genetik malzemeyi tekrar bulmada yardımcı olmaktadır. Seçim, uygunluk değerini temel alarak, populasyondan uygunluk değeri düşük olan bireylerin elenmesi ve yerlerine uygunluk değerleri yüksek bireylerin kopyalarının konmasıdır. Uygunluk değeri; hangi bireyin sonraki topluluğa taşınacağını belirler. Bir dizinin uygunluk değeri, problemin amaç fonksiyonu değerine eşittir. Bir dizinin gücü uygunluk değerine bağlı olup iyibir dizi, problemin yapısına göre maksimizasyon problemi ise yüksek, minimizasyon problemi ise düşük uygunluk değerine sahiptir. Pcmin ve Pcmax : Çaprazlama olasılığının düşük Seçim aşamasının önemi, topluluğun ve yüksek limitleri (population) boyutu ile ilişkilidir. Seçimde küçük fmax : Populasyonun maksimum uygunluğu topluluk boyutu ile çalışılması durumunda topluluk favg: Populasyonun ortalama uygunluğu çeşitlendirmesinin olası iyi alternatiflerin oluşması için f’: Çaprazlanacak bireylerin yüksek yetersiz kalması sorunu yaşanabilir. Bu sebeple uyumluluğu seçimde, topluluktaki bireylerin çeşitlendirmesini f:Mutasyon yapılacak bireyin uyumluğu daraltan bir yöntemin uygulanması iyi sonuç vermeyebilir.[1] Çoğalma operatöründe diziler, amaç 2)YARDIM OPERATÖRÜ fonksiyonuna göre kopyalanır ve iyi kalıtsal özellikleri gelecek kuşağa daha iyi aktaracak bireyler seçilir. Yerel optimal çözümleri artırmayı Üreme operatörü yapay bir seçimdir. Dizileri uygunluk desteklemek ve çakışma hızını artırmak için, bir yardım değerlerine göre kopyalama, daha yüksek uygunluk operatörü yardım olasılığına bağlı bireyler için değerine sahip dizilerin, bir sonraki kuşaktaki bir veya
  • 5. daha fazla yavruya daha yüksek bir olasılıkla İkili kodlama sisteminin kullanılmadığı katkıdabulunması anlamına gelmektedir. problemlerde ise daha farklı mutasyon yöntemleri kullanılmaktadır. Hangi yöntem kullanılırsa kullanılsın, Çoğalma, bireyleri seçme işleminden, seçilmiş mutasyonun genel amacı, genetik çeşitliliği sağlamak bireyleri bir eşleme havuzuna kopyalama işleminden ve veya korumaktır. Yeni kuşak çoğalma, çaprazlama ve havuzda bireyleri çiftler halinde gruplara ayırma mutasyon işlemlerinden sonra tanımlanmakta ve bir işleminden oluşur sonraki kuşağın ebeveynleri olmaktadırlar. Uygunluk değerinin hesaplanması adımından Süreç yeni kuşakla çoğalma için belirlenen sonra mevcut kuşaktan yeni bir populasyon uygunluk ile devam eder. Bu süreç, önceden belirlenen yaratılmalıdır. Seçim işlemi, bir sonraki kuşak için kuşak sayısı kadar veya bir hedefe ulaşılıncaya kadar yavru üretmek amacıyla hangi ailelerin yer alması ya da başka bir durdurma kriteri sağlanana kadar gerektiğine karar vermektedir. Bu doğal seçimdeki en devam eder. İstenen hassasiyet derecesine göre de uygunun yaşaması durumuna benzerdir. Bu yöntemin maksimum iterasyon sayısı belirlenebilmekte ve amacı, ortalama uygunluğun üzerindeki değerlere iterasyon bu sayıya ulaştığında döngü çoğalma fırsatı tanımaktır. durdurulabilmektedir. Durdurma kriteri iterasyon sayısı olabileceği gibi hedeflenen uygunluk Mevcut gen havuzunun potansiyelini değeri de olabilmektedir araştırmak üzere, bir önceki kuşaktan daha iyi nitelikler içeren yeni kromozomlar yaratmak amacıyla çaprazlama operatörü kullanılmaktadır. Çaprazlama 3.GELİŞTİRİLMİŞ GENETİK genellikle, verilen bir çaprazlama oranına eşit bir ALGORİTMALARI TABANLI olasılıkla seçilen aile çeşitlerine uygulanmaktadır. EVRİMLEŞMİŞ SİNİR AĞI BP ALGORİTMASI(IGA-BP) Genetik algoritmanın performansını etkileyen önemli parametrelerden biri olan çaprazlama operatörü doğal populasyonlardaki çaprazlamaya karşılık A. TEMEL PRENSİP gelmektedir. Çoğalma işlemi sonucunda elde edilen yeni populasyondan rastsal olarak iki kromozom BP algoritması danışmanlı eğitim seçilmekte ve karşılıklı çaprazlama işlemine tabi algoritmasının bir çeşididir ve gradları azaltarak tutulmaktadır. optimalliği amaçlayan basit bir statik algoritmadır. w(n) ağırlığı sadece n zamanında nefatif gradların Çaprazlama işleminde dizi uzunluğu L olmak yönüne bağlı olarak değişir. Genellikle, ek momentum üzere, 1 < = k < = L-1 aralığında k tamsayısı ilavesi yapılır. Bu metodun anlamı şuanki tüm seçilmektedir. Bu tamsayı değerine göre dizi ağırlıkların ve eşik değerlerine oransal ekleme çaprazlamaya uğratılır. En basit çaprazlama yöntemi yapmaktır, yeni ağırlıklar ve eşik değerleri geri tek noktalı çaprazlama yöntemidir. Tek noktalı yayılıma bağlı olarak üretilecektir. çaprazlama yapılabilmesi için her iki kromozomun da aynı gen uzunluğunda olması gerekir. İki noktalı çaprazlamada ise kromozom iki noktadan kesilir ve karşılıklı olarak pozisyonlar yer değiştirilir. Çaprazlama mevcut gen potansiyellerini araştırmak üzere kullanılır. Fakat populasyon gerekli tüm k: eğitim zamanı kodlanmış bilgiyi içermez ise, çaprazlama tatmin edici α: eğitim oranı bir çözüm üretemez. Bundan dolayı, mevcut mc: momentum factor kromozomlardan yeni kromozomlar üretme yeteneğine (0 <α < 1,0 ≤ mc < 1) sahip bir operatör gerekmektedir. Bu görevi mutasyon gerçekleştirir. Yapay genetik sistemlerde mutasyon Böylelikle IGA-BP algoritmasında, daha iyi operatörü, bir daha elde edilemeyebilir iyi bir çözümün bir çözüm uzayı aranır ve BP algoritması küçük bir kaybına karşı koruma sağlamaktadır İkili kodlama arama alanında optimal sonucu bulabilir. sisteminin kullanıldığı problemlerde mutasyon, düşük bir olasılık değeri altında bir bit değerini (0 veya 1 olabilir) diğer bit değerine dönüştürür.
  • 6. B.KOD ŞEMASI Yapının tamamı, ağırlıklar ve eşik değerleri, eğitim oranı ve momentum faktörü kromozom kümelerini dikkate alarak tasarlanmalıdır. Her birey kodu beş kısımdan oluşur. Aşağıda birey kodunun yapısı gösterilmektedir. C.UYGUNLUK FONKSİYONU Bir kuşak oluşturulduktan sonraki ilk adım, IGA-BP nin Akış Şeması populasyondaki her üyenin uygunluk değerini hesaplama adımıdır. Örneğin, bir maksimizasyon problemi için i. üyenin uygunluk değeri f(i), genellikle 4. UYGULAMALARI o noktadaki amaç fonksiyonunun değeridir. Çözümü aranan her problem için bir uygunluk fonksiyonu mevcuttur. Verilen belirli bir kromozom için uygunluk fonksiyonu, o kromozomun temsil ettiği çözümün kullanımıyla veya yeteneğiyle orantılı olan sayısal bir uygunluk değeri verir. Bu bilgi, her kuşakta daha uygun çözümlerin seçiminde yol göstermektedir. Bir çözümün uygunluk değeri ne kadar yüksekse, yaşama ve çoğalma şansı o kadar fazladır ve bir sonraki kuşakta temsil edilme oranı da o kadar yüksektir. Uygunluk fonksiyonu aşağıdaki gibi tanımlanır. l: eğitim örneklerinin sayısı y(i): ağın gerçek çıkış değeri ym(i): ağın beklenen çıkış değeri e(i): hata oranı
  • 7. 5. SONUÇ Geliştirilmiş genetik algoritmalar ile, yapıların dizaynı, ağırlıklar ve eşik değeri, eğitim oranı ve momentum faktör kullanılarak global uzayda optimal sonuca ulaşımı sağlıyor. Böylelikle çözüm uzayında daha iyi bir çözüm alanına ulaşılıyor. IGA-BP de bu yolla düzenlenir. Yapılan incelemeler ve araştırmalar, IGA-BP algoritmasının geleneksel BP algoritmasından hassasiyet ve çakışma hızı bakımından daha başarılı olduğunu gösteriyor.
  • 8. KAYNAKÇA [1] Tarek A. El-Mihoub, Adrian A. Hopgood, Lars [8] . Gül Gökay EMEL-Çağatan TAŞKIN, GENETİK Nolle, Alan Battersby, Hybrid Genetic Algorithms: A ALGORİTMALAR ve UYGULAMA ALANLARI, ReviewEngineering Letters, 13:2, EL_13_2_11 Uludağ Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi (Advance online publication: 4 August 2006) Dergisi Cilt XXI, Sayı 1, 2002, s. 129-152 [2] N.Mohankumar1, B.Bhuvan2 ,M.NirmalaDevi3 [9] Adem KALINLI- Özgür AKSU, BASKIN GEN ,S.Arumugam 4A modified genetic algorithm for SEÇİMİ OPERATÖRÜNE DAYALI Evolution of Neural, Network in Designing an GENETİK ALGORİTMA MODELİ, Gazi Üniv. Müh. Evolutionary Neuro-Hardware Mim. Fak. Der. J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ.Cilt 26, No 4, 869-875, 2011 [3] DANA VRAJITORUCROSSOVER IMPROVEMENT FOR THE GENETIC [10] Mehmed ÇELEBI, Genetik Algoritma ile Kuru Bir ALGORITHM IN INFORMATION Trafonun Ağırlık Optimizasyonu ve Sonlu Elemanlar RETRIEVAL,Neuchâtel, Switzerland Metodu ile Analizi, KSÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(2), 2009 [4] Nicol N. Schraudolph Richard K. Belew, Dynamic Parameter Encoding for Genetic Algorithms,La Jolla, [11] Abdurrahman Hacıoğlu, YAPAY SİNİR AĞI İLE CA 92093-0114 GÜÇLENDİRİLMİŞ GENETİK ALGORİTMA VE TERSTEN KANAT PROFİLİ DİZAYNI, [5] Omri Weisman, Ziv Pollack, Neural Network Using HAVACILIK VE UZAY TEKNOLOJİLERİ DERGİSİ Genetic Algorithms OCAK 2004 CİLT 1 SAYI 3 [6] Cramer, Nichael Lynn: "A Representation for the [12] Sibel Tarıyan Özyer-Tansel Özyer, ÇOK Adaptive Generation of Simple Sequential Programs", AMAÇLI GENETİK BULANIK SINIFLAMA İLE Proceedings, International Conference on Genetic SALDIRI TESPİT SİSTEMİ Algorithms and their Applications, July 1985 [CMU], pp183-187. [13] Bilal Alataş, Ahmet Arslan, “Birliktelik Kurallarının Madenciliği İçin Genetik Algoritma ve [7] Koza, John R.. Genetic Programming: On the Bulanık Küme Tabanlı Yeni Bir Yaklaşım”, F. Ü. Fen Programming of Computers by Means of Natural ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt:17 No:1, 2005, Selection. Cambridge, MA: The MIT Press. s. 45.