# జనెటిక్ అల్గోరిథమ్స్

## [పూర్వ-లెక్చర్ క్విజ్](https://ff-quizzes.netlify.app/en/ai/quiz/41)

**జనెటిక్ అల్గోరిథమ్స్** (GA) అనేవి AIకి సంబంధించిన **ఎవల్యూషనరీ పద్ధతిపై** ఆధారపడి ఉంటాయి, ఇందులో ఒక జనాభా యొక్క అభివృద్ధి పద్ధతులను ఉపయోగించి ఒక నిర్దిష్ట సమస్యకు ఉత్తమ పరిష్కారాన్ని పొందుతారు. ఇవి 1975లో [జాన్ హెన్రీ హోలాండ్](https://wikipedia.org/wiki/John_Henry_Holland) ప్రతిపాదించారు.

జనెటిక్ అల్గోరిథమ్స్ ఈ క్రింది ఆలోచనలపై ఆధారపడి ఉంటాయి:

* సమస్యకు సరైన పరిష్కారాలను **జీన్స్** రూపంలో ప్రాతినిధ్యం వహించవచ్చు
* **క్రాసోవర్** ద్వారా రెండు పరిష్కారాలను కలిపి కొత్త సరైన పరిష్కారాన్ని పొందవచ్చు
* **సెలెక్షన్** ద్వారా కొన్ని **ఫిట్‌నెస్ ఫంక్షన్** ఉపయోగించి ఉత్తమ పరిష్కారాలను ఎంచుకుంటారు
* **మ్యూటేషన్స్** పరిష్కారాన్ని స్థిరంగా ఉండకుండా చేసి స్థానిక కనిష్టం నుండి బయటపడేందుకు ఉపయోగిస్తారు

మీరు జనెటిక్ అల్గోరిథమ్ అమలు చేయాలనుకుంటే, ఈ క్రింది అంశాలు అవసరం:

 * సమస్య పరిష్కారాలను **జీన్స్** g∈Γ రూపంలో కోడింగ్ చేసే పద్ధతిని కనుగొనాలి
 * జీన్స్ సెట్ Γ పై **ఫిట్‌నెస్ ఫంక్షన్** fit: Γ→**R** నిర్వచించాలి. చిన్న ఫంక్షన్ విలువలు మెరుగైన పరిష్కారాలను సూచిస్తాయి.
 * రెండు జీన్స్ కలిపి కొత్త సరైన పరిష్కారాన్ని పొందేందుకు **క్రాసోవర్** పద్ధతిని నిర్వచించాలి crossover: &Gamma;<sup>2</sub>&rightarrow;&Gamma;.
 * **మ్యూటేషన్** పద్ధతిని నిర్వచించాలి mutate: &Gamma;&rightarrow;&Gamma;.

చాలా సందర్భాల్లో, క్రాసోవర్ మరియు మ్యూటేషన్ అనేవి జీన్స్‌ను సంఖ్యా శ్రేణులు లేదా బిట్ వెక్టర్లుగా సులభంగా నిర్వహించే అల్గోరిథమ్స్ ఉంటాయి.

జనెటిక్ అల్గోరిథమ్ యొక్క ప్రత్యేక అమలు సందర్భం ప్రకారం మారవచ్చు, కానీ మొత్తం నిర్మాణం ఇలా ఉంటుంది:

1. ప్రారంభ జనాభా G&subset;&Gamma; ఎంచుకోండి
2. ఈ దశలో అమలు చేయాల్సిన ఆపరేషన్‌ను యాదృచ్ఛికంగా ఎంచుకోండి: క్రాసోవర్ లేదా మ్యూటేషన్
3. **క్రాసోవర్**:
  * యాదృచ్ఛికంగా రెండు జీన్స్ g<sub>1</sub>, g<sub>2</sub> &in; G ఎంచుకోండి
  * క్రాసోవర్ గణన చేయండి g=crossover(g<sub>1</sub>,g<sub>2</sub>)
  * fit(g)<fit(g<sub>1</sub>) లేదా fit(g)<fit(g<sub>2</sub>) అయితే - జనాభాలో సంబంధిత జీన్‌ను gతో మార్చండి.
4. **మ్యూటేషన్** - యాదృచ్ఛిక జీన్ g&in;G ఎంచుకుని దాన్ని mutate(g)తో మార్చండి
5. దశ 2 నుండి పునరావృతం చేయండి, fit విలువ తగినంత చిన్నదైనంతవరకు లేదా దశల పరిమితి చేరేవరకు.

## సాధారణ పనులు

జనెటిక్ అల్గోరిథమ్స్ సాధారణంగా పరిష్కరించే పనులు:

1. షెడ్యూల్ ఆప్టిమైజేషన్
1. ఉత్తమ ప్యాకింగ్
1. ఉత్తమ కటింగ్
1. సమగ్ర శోధన వేగవంతం చేయడం

## ✍️ వ్యాయామాలు: జనెటిక్ అల్గోరిథమ్స్

క్రింది నోట్బుక్స్‌లో మీ అభ్యాసాన్ని కొనసాగించండి:

[ఈ నోట్బుక్](Genetic.ipynb)కి వెళ్లి జనెటిక్ అల్గోరిథమ్స్ ఉపయోగించిన రెండు ఉదాహరణలను చూడండి:

1. నిధుల సమాన విభజన
1. 8 క్వీన్స్ సమస్య

## ముగింపు

జనెటిక్ అల్గోరిథమ్స్ అనేక సమస్యలను, లాజిస్టిక్స్ మరియు శోధన సమస్యలను పరిష్కరించడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ రంగం మానసిక శాస్త్రం మరియు కంప్యూటర్ సైన్స్ అంశాలను కలిపిన పరిశోధనల ద్వారా ప్రేరణ పొందింది.

## 🚀 సవాలు

"జనెటిక్ అల్గోరిథమ్స్ అమలు చేయడం సులభం, కానీ వాటి ప్రవర్తన అర్థం చేసుకోవడం కష్టం." [source](https://wikipedia.org/wiki/Genetic_algorithm) సుడోకు పజిల్ వంటి సమస్యను పరిష్కరించే జనెటిక్ అల్గోరిథమ్ అమలును కనుగొని, దాని పని విధానాన్ని స్కెచ్ లేదా ఫ్లోచార్ట్ రూపంలో వివరించండి.

## [పోస్ట్-లెక్చర్ క్విజ్](https://ff-quizzes.netlify.app/en/ai/quiz/42)

## సమీక్ష & స్వీయ అధ్యయనం

[ఈ అద్భుతమైన వీడియో](https://www.youtube.com/watch?v=qv6UVOQ0F44)ను చూడండి, ఇందులో జనెటిక్ అల్గోరిథమ్స్ ద్వారా శిక్షణ పొందిన న్యూరల్ నెట్‌వర్క్స్ ఉపయోగించి కంప్యూటర్ సూపర్ మారియో గేమ్ ఆడటం ఎలా నేర్చుకుంటుందో వివరించబడింది. ఇలాంటి గేమ్స్ ఆడటానికి కంప్యూటర్ ఎలా నేర్చుకుంటుందో [తదుపరి విభాగంలో](../22-DeepRL/README.md) మరింత తెలుసుకుంటాం.

## [అసైన్‌మెంట్: డయోఫాంటైన్ సమీకరణ](Diophantine.ipynb)

మీ లక్ష్యం **డయోఫాంటైన్ సమీకరణ**ను పరిష్కరించడం - ఇది పూర్తి సంఖ్యల మూలాలు కలిగిన సమీకరణ. ఉదాహరణకు, a+2b+3c+4d=30 అనే సమీకరణను తీసుకోండి. ఈ సమీకరణను సంతృప్తి పరచే పూర్తి సంఖ్యల మూలాలను కనుగొనాలి.

*ఈ అసైన్‌మెంట్ [ఈ పోస్ట్](https://habr.com/post/128704/) నుండి ప్రేరణ పొందింది.*

సూచనలు:

1. మూలాలను [0;30] పరిధిలో పరిగణించవచ్చు
1. జీన్‌గా, మూల విలువల జాబితాను ఉపయోగించండి

ప్రారంభ బిందువుగా [Diophantine.ipynb](Diophantine.ipynb) ఉపయోగించండి.

---

<!-- CO-OP TRANSLATOR DISCLAIMER START -->
**అస్పష్టత**:  
ఈ పత్రాన్ని AI అనువాద సేవ [Co-op Translator](https://github.com/Azure/co-op-translator) ఉపయోగించి అనువదించబడింది. మేము ఖచ్చితత్వానికి ప్రయత్నించినప్పటికీ, ఆటోమేటెడ్ అనువాదాల్లో పొరపాట్లు లేదా తప్పిదాలు ఉండవచ్చు. మూల పత్రం దాని స్వదేశీ భాషలో అధికారిక మూలంగా పరిగణించాలి. ముఖ్యమైన సమాచారానికి, ప్రొఫెషనల్ మానవ అనువాదం సిఫార్సు చేయబడుతుంది. ఈ అనువాదం వాడకంలో ఏర్పడిన ఏవైనా అపార్థాలు లేదా తప్పుదారుల కోసం మేము బాధ్యత వహించము.
<!-- CO-OP TRANSLATOR DISCLAIMER END -->