Естественный отбор и генетическое наследование

Генетические алгоритмы

19.11.2011

Когнитивные карты

Когнитивная карта – это ориентированный граф, узлы которого представляют собой некоторые объекты (концепты) а дуги – связи между ними, характеризующие причинно-следственные отношения.

Связи могут быть:

Положительные – существует в случае, если увеличение (уменьшение) количественных характеристик одного концепта приводит к увеличению (уменьшению) другого концепта.

Отрицательные – обратная зависимость количественных характеристик.

Рисунок 33 Когнитивные карты

Элементы матрицы определяют связи от i-ого элемента к j-тому элементу. Положительные связи кодируются +1, отрицательные -1, отсутствие связей – 0.

, где - карта состояний.

Когнитивные карты поструктура напоминают нейронные сети. Если рассматривать концепты как нейроны, а коэффициент связей между ними как синоптические веса, то можно использовать их как нейронные сети, использующиеся для построения экспертных систем, предназначенных для прогнозирования ситуаций по имеющимся данным. В таких ситуациях используются экстраполирующие сети, являющиеся разновидностью модели ассоциативной памяти. Рассмотрим особенности функционирования подобной сети.

Пусть на вход сети подается образ у которого k компонентов известны, а остальные необходимо определить. Сеть реконструирует недостающие компоненты по следующему алгоритму:

1. Инициализация нейронов сети случайным образом:

2. Вычисление новых состояний нейронов:

3. Выполнение шага 2 до тех пор, пока сеть не достигнет устойчивого состояния;

Генетическая информация записывается в виде молекул ДНК. Каждая молекула ДНК – цепочка, состоящая из молекул-нуклеотидов четырех типов, обозначаемых A, T, C, G. Каждая молекула ДНК окружена оболочкой, и такое образование называется хромосомой. Каждое врожденное качество особи кодируется определенной частью хромосомы, которая называется геном этого свойства. Различные значения гена называются аллелями.

Для получения ДНК потомка ДНК предков делятся на две части обмениваются своими половинками. Этот процесс называется кроссовер.