พันธุกรรม

เนื้อเรื่อง

พันธุกรรม (Genetics) หมายถึง การถ่ายทอดลักษณะต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตจากรุ่นพ่อแม่ลงไปสู่รุ่นลูกหลาน มีการเริ่มต้นการศึกษาเรื่องพันธุกรรมโดย เกรเกอร์ เมนเดล (Gregor Mendel) ในช่วงกลางของทศวรรษที่ 18. พันธุกรรม เป็นสิ่งที่ทำให้คนเรามีลักษณะต่างๆแตกต่างกันไปมากมาย แต่ส่วนหนึ่งที่ทำให้ลักษณะเราแตกต่างออกไปคือสภาพแวดล้อม เช่น ความอ้วน อาจเกิดจากสภาพแวดล้อมมากกว่าพันธุกรรม
พันธุกรรม (Genetics) หมายถึง การถ่ายทอดลักษณะต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตจากรุ่นพ่อแม่ลงไปสู่รุ่นลูกหลาน มีการเริ่มต้นการศึกษาเรื่องพันธุกรรมโดย เกรเกอร์ เมนเดล (Gregor Mendel) ในช่วงกลางของทศวรรษที่ 18. พันธุกรรม เป็นสิ่งที่ทำให้คนเรามีลักษณะต่างๆแตกต่างกันไปมากมาย แต่ส่วนหนึ่งที่ทำให้ลักษณะเราแตกต่างออกไปคือสภาพแวดล้อม เช่น ความอ้วน อาจเกิดจากสภาพแวดล้อมมากกว่าพันธุกรรม
ขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรม (genetic algorithm) เป็นเทคนิคสำหรับค้นหาผลเฉลย (solutions) หรือคำตอบโดยประมาณของปัญหา โดยอาศัยหลักการจากทฤษฎีวิวัฒนาการจากชีววิทยา และ การคัดเลือกตามธรรมชาติ (natural selection) นั่นคือ สิ่งมีชีวิตที่เหมาะสมที่สุดจึงจะอยู่รอด. กระบวนการคัดเลือกได้เปลี่ยนแปลงสิ่งมีชีวิตให้เหมาะสมยิ่งขึ้น ด้วยตัวปฏิบัติการทางพันธุกรรม (genetic operator) เช่น การสืบพันธุ์ (inheritance หรือ reproduction), การกลายพันธุ์ (mutation), การแลกเปลี่ยนยีน (recombination) ขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรมเป็นการจำลองทางคอมพิวเตอร์ เพื่อแก้ปัญหาหาค่าเหมาะที่สุด(optimal solution) โดยการแทนคำตอบที่มีอยู่ให้อยู่ในลักษณะ โครโมโซม (chromosomes) แล้วปรับปรุงคำตอบแต่ละชุด (เรียกว่า individual) ด้วยวิธีการต่าง ๆ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการวิวัฒนาการ (evolutionary operation) การเปลี่ยนแปลงยีนแบบสุ่ม ด้วยตัวปฏิบัติการทางพันธุกรรม(evolutionary operator) เพื่อให้ได้คำตอบที่ดีขึ้น โดยทั่วไปจะแทนคำตอบด้วยเลขฐานสอง (สายอักขระของเลข 0 และ 1) การวิวัฒน์ (evolution) เพื่อหาคำตอบที่เหมาะสมที่สุด (the fitness solution) จะเริ่มจากประชากรที่ได้จากการสุ่มทั้งหมดและจะทำเป็นรุ่น ๆ ในแต่ละรุ่นคำตอบหลายชุดจะถูกสุ่มเลือกขึ้นมาเปลี่ยนแปลง ซึ่งอาจจะทำให้เกิดการกลายพันธุ์ หรือสับเปลี่ยนยีนระหว่างกัน จนได้ประชากรรุ่นใหม่ ที่มีค่าความเหมาะสม (fitness) มากขึ้น การวิวัฒน์นี้จะทำไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งพบคำตอบที่มีค่าความเหมาะสมตามต้องการ