Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.8 MB, 73 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b> MÔN CÔNG NGH TRI TH C</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">Chúng em xin chân thành cám n th y Nguy n ình Thúc ãn tình h ng d n, ch b o chúng em trong su t th i gian th c hi n
tài.
Chúng em xin chân thành cám n các th y cô trong Khoa CôngNgh Thông Tin ã t n tình gi ng d y, trang b cho chúng em nh ngki n th c quí báu trong b n n m h c v a qua.
c dù chúng em ã c g ng hoàn thành lu n v n trong ph mvi và kh n ng cho phép nh ng ch c ch n s không tránh kh i nh ngthi u sót. Chúng em kính mong nh n c s c m thông và t n tìnhch b o c a th y cơ và các b n.
Nhóm sinh viên th c hi n:Lê Minh - Ph m H u Lê Qu c Ph c
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">Máy tính ngày nay ã tr thành m t trong nh ng cơng c quantr ng. Có c u ó là do máy tính có hai m m nh ch y u làc x lý và kh n ng l u tr . S phát tri n c a Trí tu Nhân t olàm cho máy tính càng thơng minh h n. K t h p v i nh ng kh n ngang ngày càng hoàn thi n c a máy tính, các ng d ng c a Trí tuNhân t o có m t kh p m i n i và ang d n làm thay i cu c s ng
a chúng ta.
n thân Trí tu Nhân t o bao g m nhi u l nh v c nghiên c unh nh : H chuyên gia, Nh n d ng, X lý nh, M ng N ron, Thu tgi i di truy , m i l nh v c khi c áp d ng vào trong th c t uã t c m t s thành t u nh t nh. Riêng Thu t gi i di truy nã và ang là m t công c m nh m c áp d ng r ng kh p, tph c v cho h c t p (s p x p th i khóa bi u, t i u hóa hàm s ),gi i trí (nâng cao tính trí tu cho games ), cho n ng d ng trongcông nghi p em l i l i nhu n (nh trong khai thác d u khí, trongthi t k máy móc, trong khai thác h m m , giao thông công c ng,trong s n xu ) và ngay c trong l nh v c u tra t i ph m.
<b> tài Ph c h i thông tin t d li u quan sát b ng thu tgi i di truy</b> nh m tìm hi u v vi c áp d ng Thu t gi i di truy ntrong Trí tu Nhân t o vào l nh v c u tra t i ph m. M c tiêu làph c h i l i thông tin v m t khuôn m t ng i t nh ng thông tin r i
c.
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><b>§ Chng 3: H th ng h tr tìm ki m nh chân dung d a trên mơ</b>
Ch ng 3 trình bày v mơ hình cài t c th cho bài toána vào lý thuy t c kh o sát trong các ch ng trên.
<b>§ Chng 4: K t lu n</b>
lai, ó là nh ng n i dung c trình bày trong ch ng này.
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><i><small>1.2.1 Thu t gi i di truy n t ng quát ---10</small></i>
<small>1.2.1.1 Các bc trong thu t gi i di truy n--- 12</small>
<i><small>2.2.4 Tìm ki m trong c s d li u nh chân dung ---38</small></i>
<small>2.2.4.1 Xây d ng CSDL nh chân dung --- 39</small>
<small>2.2.4.2 T ch c c s d li u nh chân dung --- 46</small>
<small>2.2.4.3 Tìm ki m --- 48</small>
<b><small>CHNG 3 TH NG H TR TÌM KI M NH CHÂN DUNG D A TRÊN MƠ</small></b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7"><small>Hình 3-12 k=3 chng trình tìm c 5 nh có cùng kho ngcách g n nh t. Khuôn m t c n ph c h i ã c tìm th ylà khn m t gi a ---68</small>
<small>Hình 3-13 k=4, k t qu tìm ki m là 5 nh ---69</small>
<small>Hình 3-14 k = 5, k t qu là 5 nh ---69</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8"><small>Cơng th c 2-1 T a các m c a khuôn m t trung bình A ..28</small>
<small>Cơng th c 2-2 Kho ng cách t khn m t Fin khn m t trungbình A ...28</small>
<small>Công th c 2-3 o kho ng cách City-Block ...28</small>
<small>Công th c 2-4 Kho ng cách City-Block gi a Fi và A ...29</small>
<small>Cơng th c 2-5 Giá tr thích nghi c a khuôn m t Fi...29</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9"><b>Ph c h i thông tin t d li u quan sát b ng thu t gi i di truy n</b>
nh m nghiên c u cách ph c h i thơng tin ch d a vào trí nh ch quan c acon ng i. Các thông tin quan sát c th ng r i r c, không ch c ch n, th igian quan sát có khi r t ng n và ch u nh h ng c a nhi u y u t ch quana ng i quan sát nh là tâm sinh lý, kh n ng quan sát, kh n ng di n t,kh n ng miêu t , …
tài này có th áp d ng vào l nh v c u tra t i ph m: Nhà ch ctrách mu n d ng l i chân dung t i ph m hay tìm nh chân dung trong t pnh ng i t ng nghi v n d a vào l i khai c a các nhân ch ng. Các nhânch ng th ng khơng nh chính xác khuôn m t, nhi u khi các miêu t c a cácnhân ch ng khác nhau l i trái ng c nhau, do ch quan. Làm sao t cácchi ti t r i r c ó ta có th t ng h p l i và a ra m t chân dung phác th ochính xác nh t có th ? ó chính là m c ích nghiên c u c a tài này.
Thu t gi i di truy n là m t trong nh ng ph ng pháp có th gi i quy t
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10"><i>gi i s h u nh : ch n l c, lai ghép, t bi n. Do ó trong lu n v n này chúng</i>
tôi s d ng thu t gi i di truy n nh là m t công c gi i quy t bài toán này.
Thu t gi i di truy n (GA – Genetic Algorithms) do John Holland xu t vào nh ng n m 1970 c a th k 20. Ý t ng c a thu t gi i d a trênthuy t ti n hoá c a Darwin: Nh ng cá th có tính thích nghi cao v i hồnnh s ng thì t n t i và ti p t c phát tri n, nh ng cá th có thích nghi kém d n d n b ào th i. Nh v y nh ng th h sau bao gi c ng t t h n th htr c. Xét trên khía c nh m t bài tốn trong ó m i cá th óng vai trò m t
i gi i thì càng v sau ta s càng có nh ng l i gi i t t h n nh ng l i gi itr c ó, và quá trình ti n hóa trên m t qu n th các cá th thì ng v i m tquá trình tìm ki m l i gi i trong không gian l i gi i.
Thu t gi i di truy n s d ng vay m n nhi u thu t ng c a sinh h c
<b>nh : nhi m s c th , cá th , qu n th , lai ghép,t bi n, ch n l c... Cá th</b>
là m t l i gi i c a bài toán, m i cá th trong thu t gi i di truy n c qui c
<b>ch có m t nhi m s c th (khác v i các sinh v t trong t nhiên, ví d nh con</b>
ng <b>i chúng ta có t i 46 nhi m s c th ) nên cá th</b> ng <b>c g i là nhi mc th . Các nhi m s c th là m t chu i tuy n tính các </b> n v nh h n là các
<i>gen, m i gen bi u di n cho m t </i> c tr ng và có m t v trí nh t nh trongnhi m s c th . M i <b>c tr ng có th có nhi u giá tr khác nhau. Qu n th làt t p h p nhi u cá th có s l</b> ng xác nh, trong thu t gi i di truy n
<b>qu n th là m t không gian các l i gi i. Còn lai ghép,t bi n, ch n l c…</b>
là các phép toán th c hi n trên qu n th t o ra m t qu n th m i.
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">gi l p môi tr ng và kh n ng thích nghi c a m i cá th v i mơitr ng, m t hàm thích nghi (hàm m c tiêu, hàm l ng giá) c nh ra.Hàm này t o ra m t h s thích nghi cho m i cá th , thơng th ng thì h sthích nghi càng cao có ngh a là cá th càng thích nghi t t v i mơi tr ng. Cáth càng thích nghi t t v i mơi tr ng thì kh n ng s ng sót qua các th hsau càng t ng. Nh vào hàm thích nghi mà thu t gi i di truy n tuy mang tínhch t ng u nhiên nh ng là ng u nhiên có nh h ng, hàm thích nghi óng vaitrò “ nh h ng” này [2].
Tuy ch m i c hình thành cách ây ch a y 25 n m nh ng thu tgi i di truy n ã có c c s toán h c v ng ch c v lý thuy t và c ápng vào r t nhi u l nh v c khác nhau, trong ó t p trung vào 3 nhóm chínhsau [2]:
v Tìm ki m và t i u hóa. ây c ng là th m nh nh t c a thu t gi i ditruy n. Các ng d ng trong l nh v c này có th k ra nh t i u hàm, t i u trong hóa h c, t i u hóa c s d li u, “h c thích nghi” v i
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">ü Nh các toán t di truy n, l i gi i c trao i qua l i, nh v y giúpgi m b t kh n ng k t thúc t i m t c c ti u a ph ng mà khơng tìmth y c c ti u tồn c c.
ü Thích h p cho vi c tìm ki m trong không gian l n nh ng l i h n ch th i gian và chi phí.
<b>1.2.1.1 Các bc trong thu t gi i di truy n</b>
Khi gi i m t bài toán b ng thu t gi i di truy n ta c n tuân theo cácc chính sau [1]:
<b><small>c 1:</small></b> Ch n mơ hình cho gi i pháp c a v n . Trong b c nàychúng ta c n xác nh y các tham s :
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">ch n cách bi u di n thích h p nh t.
Thơng th ng có nhi u cách bi u di n m t nhi m s c th :
<i>§ Bi u di n b ng chu i nh phân 0,1: M i gen c a nhi m s c th</i> cmã hóa nh m t s l ng bit (0,1) nào ó. Cách bi u di n này cónh c m là chính xác khơng cao (các ph n t c truy nh p làcác s nguyên), mu n t ng chính xác ph i t ng s l ng bit bi udi n do ó d n n làm ch m thu t tốn, tính chính xác b m t khi t ngkích c mi n vì chi u dài nh phân cho tr c là c nh [3].
<i>§ Bi u di n b ng s th p phân: M i nhi m s c th</i> c mã hóa là m t
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">bi u di n này kh c ph c c các nh c m c a bi u di n nh phân, chính xác tùy thu c vào kh n ng c a máy (s ch s th p phân sauu ph y), có kh n ng bi u di n c các mi n r ng l n… [3]
<b>1.2.1.4 Các phép toán trên thu t gi i di truy n</b>
o <b>Tái sinh: là quá trình t o nên qu n th m i t qu n th c . D a</b>
vào ch s thích nghi c a m i cá th mà cá th này c xem xétcó c chuy n sang qu n th m i hay khơng. Q trình này cóth mơ ph ng nh sau [1]:
§ Tính thích nghi c a t ng cá th trong qu n th hi nhành, l p b ng c ng d n cho các giá tr thích nghi (theo s
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">o <b>Lai ghép (Crossover): c ng gi ng nh trong t nhiên lai ghép là</b>
quá trình hình thành cá th m i trên c s cá th cha m b ngcách ghép m t n gen c a cá th cha m v i nhau. Xác su t
<b>a lai ghép là p<small>c</small></b>. Có th mơ ph ng phép lai nh sau [1]:
§ Ch n ng u nhiên hai (hay nhi u) cá th b t kì trong qu nth . Gi s các nhi m s c th c a cha-m <i>u có m gen.</i>
§ <i>o m t s ng u nhiên trong kho ng t 1n m-1 (ta g i</i>
là m lai). <i>m lai chia các chu i cha-m dài m thànhhai nhóm chu i con dài m<small>1</small> và m<small>2</small>. Hai chu i nhi m s c th</i>
<i>con m i s là m<small>11</small>+m<small>22</small> và m<small>21</small>+m<small>12</small>.</i>
§ a hai cá th m i này vào qu n th có th tham giaq trình ti n hóa ti p theo.
<i>Ví d : Gi s có 2 nhi m s c th (cá th ) c bi u di nng phng pháp nh phân, m i nhi m s c th dài 7 bit</i>
<i> trí lai c phát sinh ng u nhiên là 3, ta có 2 nhi mc th sau khi lai:</i>
<i>(A ):1001|011(B ):0100|110</i>
Phép lai cho phép trao i thông tin gi a các l i gi i.
o <b>t bi n (Mutation): là hi n t</b> ng cá th con mang m t s tínhtr ng khơng có trong mã di truy n c a cha m . t bi n có xác
<b>su t p<small>m</small> r t nh so v i p<small>c</small></b>. Phép t bi n có th mô ph ng nh sau[1]:
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">§ Ch n ng u nhiên m t cá th cha-m b t kì trong qu n th§ <i>o m t s ng u nhiên k trong kho ng t 1 n m, 1 k </i>
<i>§ Thay i gen th k và tr cá th này v qu n th</i> có ththam gia q trình ti n hóa ti p theo.
<i>Ví d : Gi s nhi m s c th :110011</i>
<i>t bi n t i v trí ng u nhiên là 2, ta có nhi mc th m i:</i>
Phép t bi n cho phép t o ra m t l i gi i m i.
o <b>Ch n l c : Là quá trình lo i b các cá th x u trong qu n th</b>
ch gi l i trong qu n th các cá th t t t ó sinh s n, tbi n t o ra các cá th m i. Các cá th c ch n c ng d a trêngiá tr thích nghi c a nó. Phép ch n l c có th c mơ ph ngnh sau [1]:
§ p x p các cá th trong qu n th theo thích nghi gi mn.
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">c xác nh d a trên s tu ng tác v i ng i s d ng. Thu t gi i di truy nng tác c xem là m t công c h u ích i v i nh ng bài toán mà tiêuchu n l ng giá r t ph c t p và/ho c thông tin không y , khi n chokhông th xây d ng m t hàm thích nghi xác nh [4], ví d nh nh ng bàitoán liên quan n hình nh, âm thanh, gi l p th gi i th c,… ch c cng b ng c m giác, n t ng, s thích, c m xúc hay s nh y bén c a ng i d ng h th ng [6]; gi i quy t nh ng bài toán này n u s d ng cácph ng pháp t i u hóa truy n th ng s g p r t nhi u khó kh n và chínhxác th ng khơng cao, tuy nhiên do d a vào ch quan nên chúng l i r t thích
<b>p v i Thu t gi i di truy n tng tác.</b>
D i ây là l c <b> c a Thu t gi i di truy n tng tác thơng</b>
th ng:
<i><b>Hình 1-1 Lc c a m t thu t gi i di truy n tng</b></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">Các b <b>c c a m t thu t gi i di truy n tng tác :</b>
<b><small>c 1:</small></b> Kh i t o qu n th (ng u nhiên), th hi n k t qu cho ng i sng.
<b><small>c 2:</small></b> Ng i dùng ch n m t s k t qu mà “ <i>m th y” úng.</i>
<b><small>c 3:</small></b> Th c hi n ti n hoá v i s th h nh t nh, v i hàm thích nghia trên nh ng k t qu ng i dùng ch n, trong ó nh ng nhi m s c th
c ch n th ng có giá tr thích nghi t t nh t.
<b><small>c 4:</small></b> Hi n th k t qu sau khi ti n hoá.
<b><small>c 5:</small></b> Quay l i <b>c 2</b> u ng i dùng ch a ch p nh n k t qu .
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">Trong ch <i>ng này, chúng tơi nghiên c u bài tốn ”Ph c h i nh chân</i>
<i>dung t quan sát . Bài tốn </i> c mơ t tóm t t qua k ch b n nh sau:
<i>t v án x y ra, t i ph m tr n thốt c. Nhà ch c trách có nhuu phác h a l i chân dung t i ph m t nh ng nhân ch ng có m t t i hi ntrng. Quá trình c ti n hành nh sau:</i>
<i>(1).y l i khai c a nhân ch ng (mô t l i chân dung t iph m).</i>
<i>Quá trình c ti p t c cho t i khi t t c nhân ch ng ã th ng nh ti nhau m t (ho c m t s ) chân dung t i ph m.</i>
K ch b n trên s c mô ph ng b ng ch ng trình máy tính mà n n
<b>ng là Thu t gi i di truy n t</b> <i><b>ng tác nh trình bày trong chng 1.</b></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">Trong ch ng trình máy tính, vi c mơ t chân dung t i ph m cth c hi n trên các khn m t phác th o, cịn thao tác t ng h p l i khai cth c hi n nh vào thu t gi i di truy n. Ho t ng c a ch ng trình nh sau:
<b>Chng trình phát sinh các khuôn m t phác th o, ngi s d ng (nhânch ng) tìm trong các khn m t này khuôn m t nào gi ng v i i tng(t i ph m) nh t, nh ng ngi s d ng khác nhau có th ch n các khuônt khác nhau; t nh ng khuôn m t c ch n, chng trình s d ngthu t gi i di truy n th c hi n ti n hóa cho ra các khn m t phácth o h p v i mô t c a ngi s d ng nh t; sau khi ngi s d ng ch nc khuôn m t phác th o, chng trình tìm trong c s d li u nhchân dung th t nh c a i tng tng ng v i khn m t phác th o</b>
<b>a tìm c.</b>
Ch ng này s t p trung vào trình bày các thu c tính c a khn m t,cách mã hóa các thu c tính và áp d ng các thu c tính này vào thu t gi i ditruy n s d ng cho bài tốn. Chúng tơi c ng qui c khi nh c <i>n khuôn m t</i>
<i>phác th o là khuôn m t do ch</i> ng trình t phát sinh và th hi n d a vào các
<i>thu c tính khn m t, cịn nh chân dung là nh thông th</i> ng, c ch p vàa vào máy tính.
<b>01. Má – HeadCheek (Kí hi u:HChk)</b>
<b>03. Hình d ng khuôn m t – HeadShape (HS)</b>
<b>04. Chi u dài lông mày – EyeBrowLength (EBL)</b>
<b>07. Chi u cao lông mày – EyeBrowHeight (EBH)08. Hình d ng lơng mày – EyeBrowShape (EBS)</b>
<b>11. Kho ng cách gi a 2 m t – EyeDistance (ED)</b>
<b>EyeHWRatio (EHWR)</b>
<b>14. Chi u dài m i – NoseLength (NL)15. Chi u r ng m i – NoseWidth (NW)16. Hình d ng m i – NoseShape (NS)</b>
<b>17. Chi u r ng mi ng – MouthWidth (MW)</b>
<b>(MTUL)</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22"><b>20. dày môi di - MouthThicknessOfLowerLip(MTLL)</b>
<small>4. Chi udài</small>
<i><b><small>2.</small></b></i> <b><small>Lôngmày</small></b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23"><small>6. trí</small>
<small>7. Chi ucao</small>
<small>8. Hìnhng</small>
<small>t</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24"><small>12. lcao /</small>
<small>13. Kích</small>
<small>ng t14. Chi u</small>
<small>dài15. Chi u</small>
<small>16. Hìnhng</small>
<small>17. Chi ung</small>
<i><b><small>5.</small></b></i> <b><small>Mi ng</small></b>
<small>18. trí</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25"><small>19. dàymơitrên</small>
<b>2.2.1.3 Mã hố c tr ng</b>
Trong bài tốn này, ta bi u di n nhi m s c th b ng chu i nh phân 0,1.
i v i m i thu c tính, l y mi n xác nh trong kho ng [0..15], t c lày 16 giá tr khác nhau. S d ch n con s 16 vì 16 là m t l y th a c a 2,thu n l i cho vi c bi u di n, n u ch n 8 thì s giá tr bi u di n c q ít,cịn 32 thì l i quá nhi u.
<b>§ Bi u di n 1 gen: Xem m i thu c tính nh m t gen, do có 16 giá tr cho</b>
i thu c tính nên i v i m i gen bi u di n ta c n 4 bit.
<i><b>Ví d : Gi s thu c tính HeadShape mang giá tr 9, nh v y gen bi u di n slà 1001.</b></i>
<b>§ Bi u di n chu i nhi m s c th : M t nhi m s c th là m t chu i tuy n</b>
tính các gen, m i gen có v trí xác nh trong chu i. Do có t t c 20thu c tính, t c là có 20 gen nên m i nhi m s c th c bi u di n b ng
<b>chu i nh phân có chi u dài 20(gen) x 4(bit/gen) = 80 bit.</b>
Qui c cho m i gen m t ví trí c nh trong nhi m s c th , gi s
<b>HeadCheek(HChk) v trí 1, HeadChin(HCh) v trí 2, HeadShape(HS) vtrí 3, …, MouthThicknessOfLowerLip (MTLL) v trí 20, ta có bi u di n</b>
a m t nhi m s c th nh sau:
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26"><i>Ví d : Ta có 4 nhi m s c th bi u di n cho 4 khn m t. Trong ó,</i>
<i><b>khn m t (A) nhi m s c th có các gen mang tồn giá tr 0 (giá tr bit</b></i>
<i><b>0000), khn m t (B) mang giá tr trung bình 7 (giá tr bit 1110), khn m t(C) tồn giá tr l n nh t 15 (giá tr bit 1111), cịn khn m t (D) mang giá tr</b></i>
<i>ng u nhiên.</i>
<i><b>(A)Nhi m s c th : 0000.0000...0000</b></i>
<i><b>(B) Nhi m s c th : 1000.1000...1000</b></i>
<i><b>(C)Nhi m s c th : 1111.1111...1111</b></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27"><i><b>(D)Nhi m s c th :</b></i>
Ta xem m i khn m t nh m t m nguyên trong không gian 20chi u {0, … , 15}<sup>20</sup>, trong ó giá tr c a thu c tính óng vai trị t a . D atrên kho ng cách gi a các <b>m trong không gian này, giá tr thích nghi</b>
c tính theo qui t c sau :
(1). i v i nh ng khuôn m t <b>c ch n: Giá tr thích nghi = Giá trthích nghi l n nh t = Kho ng cách xa nh t = 61 (nh tính d</b> i).
(2). i v i các khn m t cịn l i: D a trên kho ng cách <b>n khnt trung bình.</b>
<b>Trong trng h p (1), g i MaxFace(15, … ,15) là </b> m xa nh t trong t a <b>, O(0, … ,0) là tâm t a </b> , vì t t c các m u có t a khơngâm, ta có kho ng cách Euclide gi a hai khuôn m t xa nh t là:
<b>Do ó giá tr thích nghi l n nh t là 61.</b>
<b>Trng h p (2), khuôn m t trung bình A(a<small>1</small>, …a<small>j</small>,… a<small>m</small>)a n khnt (F<small>1</small>, F<small>2</small>, …, F<small>n</small>)i F<small>i</small> = ( x<small>i1</small>,…, x<small>ij</small>,…, x<small>im</small>) trong ó m là s thu c tính</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28"><small>=</small><sup>1</sup> ,1
<i><b>Công th c 2-1 T a các m c a khn m t trungbình A</b></i>
i
Cơng th c tính kho ng cách nh sau:
<b>Ghi chú: Do kho ng cách Euclide s d ng phép l y c n chi m nhi u</b>
th i gian tính tốn c a máy nên trong lu n v n s d ng <i>o City-Block</i>
thay th . <i>o kho ng cách City-Block gi a hai vector </i> c tr ng c a hai
<b>khuôn m t phác th o F<small>a</small>(x</b><small>a1,</small>…,x<small>am</small><b>) và F<small>b</small>(x</b><small>b1,</small>…,x<small>bm</small>) c tính nh sau:
<i><b>Cơng th c 2-3 o kho ng cách City-Block</b></i>
<b>Theo cơng th c này thì Dmax</b> c tính l i nh sau:
<b>Kho ng cách t khuôn m t trung bình A(a<small>1</small>, …a<small>j</small>,… a<small>m</small>)</b> n khn
<b>t th i F<sub>i</sub> = ( x<sub>i1</sub>,…, x<sub>ij</sub>,…, x<sub>im</sub>):</b>
<i><b>Công th c 2-4 Kho ng cách City-Block gi a F<sub>i</sub> và ACơng th c tính giá tr thích nghi :</b></i>
<b>i eval(F<small>i</small>) là giá tr thích nghi cho khn m t th i. Ta có cơng th c</b>
tính giá tr thích nghi nh sau :
<b>Eval (F<small>i</small>) = IF ( F<small>i</small>c ch n , Dmax , Dmax –</b> <i>D<sub>F</sub><sub>i</sub></i><sub>,</sub><i><sub>A</sub></i><b><sub>)</sub></b>
<i><b>Công th c 2-5 Giá tr thích nghi c a khn m t F<sub>i</sub></b></i>
<b>2.2.3.1 Các phép toán</b>
<i><b><small>2.2.3.1.1 Tái sinh</small></b></i>
ch n ra m t qu n th khuôn m t m i t qu n th hi n hành, ta sng ph ng pháp tái sinh nh trong thu t gi i di truy n thông th ng, dùngnguyên t c quay bánh xe Rulét v i các rãnh c nh ngh a d a trên
<b>thích nghi. C th g i pop_size là kích th</b> c qu n th (s khuôn m t trongqu n th ), thao tác tái sinh c th c hi n nh sau [1]:
§ Tính thích nghi cho m i khuôn m t:
i v i m i khuôn m t trong qu n th m i, phát sinh ng u nhiên m t
<b> th c r</b> ∈<b> [0,1], n u r nh h n xác su t lai p<small>c</small></b>thì ch n khn m t ó lai.Sau khi ã ch n s khuôn m t, ta ti n hành thao tác lai ghép nhsau:
§ i v i m i c p khuôn m t c ghép ôi, phát sinh ng u nhiên m t
<b> nguyên pos</b> ∈<b> {1,…,m-1} (m là t ng s bit </b> bi u di n nhi m s c
<b>th , m=20 x 4 = 80 bit). S pos cho bi t v trí </b> lai.
§ Thay hai khn m t trên:
</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">ng hai khuôn m t m i:
<i>(a<small>1</small>a<small>2</small>a<small>pos</small>b<small>pos+1</small>b<small>m</small>) và(b<small>1</small>b<small>2</small>b<small>pos</small>a<small>pos+1</small>a<small>m</small>)</i>
Vì s khn m t ch n cho lai c n là m t s ch n nên n u sau thao tácch n lai s khuôn m t c ch n là s l , ta c ng thêm b ng ch n ng u nhiên
t khuôn m t trong s các khuôn m t còn l i.
Trong cài t c a chúng tôi, i v i m i c p khuôn m t, thao tác laighép trên <i>c ti n hành theo cách sau: 1. Phát sinh ng u nhiên m t s</i>
<i><b>k</b></i>∈<i><b>{1,..,5} 2.Ti n hành k l n lai ghép (posc phát sinh ng u nhiên k l n).Ví d : Lai 2 khn m t (A) và (B) v i s l n lai k = 3; v trí lai pos</b></i>
<i>c phát sinh l n l<b>t là 17, 8, 15; xác su t lai p<small>c</small>=0.5; ta </b>c 2 khuôn m t</i>
<i><b>(A ) và (B ). Có th th y (A ) và (B ) v a mang nh ng </b>c tr ng c a cha v a</i>
<i><b>t, Mi nga (A);ng t (B ) mangng m t, M i, Lông mày</b></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32"><i><b>Lai 2 khuôn m t (C) và (D) v i k = 2 và pos</b>c phát sinh l n lt là</i>
<i><b>10, 17; p</b><sub>c</sub><b> v n là 0.5:</b></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">§ <b>u r < p<small>m</small></b> thì ti n hành t bi n: N u bit có giá tr 0 thì gán nó thành1 và ng c l i, n u bit có giá tr 1 thì i nó thành 0.
<i>Ví d : Sau khi <b>t bi n khuôn m t (E)i p<small>m</small>=0.005, ta </b>c khuôn m t m i</i>
<i><b>(E ), v trí t bi n gen s 16, bit 1 và gen s 18, bit 1.</b>ây là 2 gen bi udi n cho <b>c tr ng Hình d ng m i và trí mi ng, quan sát hai khn m t(E) và (E ) có th th y s khác bi t này: m i c a khuôn m t (E) và c a</b></i>
<i><b>khuôn m t (E ) có hình d ng khác nhau; v trí mi ng c ng có s khác nhau</b></i>
<i>tuy khơng nhi u do <b> chênh l ch không l n (1001 và 1000)</b></i>
<small>( )</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">§ Gi l i trong qu n th 90% khuôn m t u tiên, 10% khn m t cịn l ic phát sinh ng u nhiên m b o tính a d ng c a qu n th
<i><b><small>2.2.3.2.2 Thu t gi i</small></b></i>
ây ch trình bày b c ti n hóa c a thu t gi i di truy n sau khi ng i d ng ch n nh ng khn m t thích h p nh t (theo ý ng i s d ng) tnh ng khuôn m t c th hi n, chi ti t toàn b thu t gi i áp d ng gi iquy t bài toán s c trình bày ch ng sau.
</div>