เบื้องหลังเทคโนโลยีอัจฉริยะ ตอนที่ 3: Genetic Algorithm

ระบบอัจฉริยะ (Intelligent System) เป็นตัวขับเคลื่อนให้เกิดผลิตภัณฑ์และบริการที่มีเบื้องหลังเทคโนโลยีอัจฉริยะหรือปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence, AI) เป็นหัวใจ ระบบอัจฉริยะนี้ โดยหลักแล้วจะประกอบไปด้วยโมเดลดังนี้

  • ตรรกศาสตร์คลุมเคลือ หรือ ระบบฟัซซี่ (Fuzzy System) หรือฟัซซี่ลอจิก (Fuzzy Logic)
  • โครงข่ายประสาทเทียม (Neural Network)
  • ขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรม (Genetic Algorithm)

สำหรับขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรม (ขอเรียกอย่างย่อว่า GA) เป็นเทคนิคสำหรับค้นหาคำตอบโดยประมาณของปัญหา โดยอาศัยหลักการจากทฤษฎีวิวัฒนาการและการคัดเลือกตามธรรมชาติ (natural selection) นั่นคือ สิ่งมีชีวิตที่เหมาะสมที่สุดจะอยู่รอด 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 การวิวัฒน์ (evolution) เพื่อหาคำตอบที่เหมาะสมที่สุด (the fitness solution) จะเริ่มจากประชากรที่ได้จากการสุ่มทั้งหมดและจะทำเป็นรุ่น ๆ ในแต่ละรุ่นคำตอบหลายชุดจะถูกสุ่มเลือกขึ้นมาเปลี่ยนแปลง ซึ่งอาจจะทำให้เกิดการกลายพันธุ์ หรือสับเปลี่ยนยีนระหว่างกัน จนได้ประชากรรุ่นใหม่ ที่มีค่าความเหมาะสม (fitness) มากขึ้น การวิวัฒน์นี้จะทำไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งพบคำตอบที่มีค่าความเหมาะสมตามต้องการ

ขั้นตอนวิธีอื่นที่ต่อยอดจาก GA เช่น ขั้นตอนวิธีเชิงวิวัฒนาการ (Evolutionary algorithm) เป็นส่วนหนึ่งของการคำนวณโดยการวิวัฒนาการ และมีขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรมเป็นส่วนย่อย ความฉลาดแบบกลุ่ม (Swarm intelligent) ซึ่งเป็นการสังเกตจากสิ่งมีชีวิตที่ดำรงชีวิตเป็นฝูงหรือกลุ่ม เป็นต้น

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *