ترکیب به معنی بازترکیب اطلاعات ژنتیکی بین کروموزوم­ها می­باشد و در واقع عملگر ترکیب یک روش برای اشتراک اطلاعات مابین کروموزوم­ها می­باشد. این عملگر خصیصه­ های والدین را برای ساختن فرزندان ترکیب می­ کند تا این که کروموزوم­های بهتری تولید شوند. به طور معمول عملگر ترکیب روی یک جفت از کروموزوم­ها عمل می­ کند و دو فرزند برای هر جفت تولید می­ شود. عملگر ترکیب می ­تواند روی چندین والد نیز عمل کند که در این صورت خصیصه­ های بیش از دو والد برای تولید فرزندان به کار خواهند رفت. وظیفه­ی اصلی این عملگر بهبود برازندگی جمعیت می­باشد. عملگر ترکیب برای حفظ تنوع و گوناگونی جمعیت اجازه نمی­دهد که فرزندان فقط ژنهای خوب را به ارث برند. پیاده­سازی این عملگر به روش کدگذاری کروموزوم­ها وابسته می­باشد. برحسب اینکه ژن­های والد چگونه ژن­های فرزندان را تولید می­ کنند.

ترکیب تک نقطه­ای
این روش متداول­ترین روش ترکیب می­باشد. در این روش یک نقطه به طور تصادفی در کروموزوم­های واد انتخاب می­ شود و دو کروموزوم والد نسبت به آن نقطه با هم ترکیب شده و فرزندی را پدید می­آورند. مثالی از ترکیب تک نقطه­ای در شکل زیر نمایش داده شده است.

ترکیب تک­نقطه­ای
عملگر جهش
بعد از اعمال عملگر ترکیب، به منظور اجتناب از همگرایی به بهینه­ محلی و ایجاد تنوع و گوناگونی در جمعیت، با بهره گرفتن از عمل­گر جهش یک تعداد از کروموزوم­های به­دست آمده تغییر داده می­شوند. با این عمل کروموزوم­های جدیدی که احتمالا در کل جمعیت وجود نداشته­اند به وجود می­آیند.
فرایند انتخاب
پس از اعمال عملگرهای ژنتیک، مجموعه ­ای از رشته­ها برای دور محاسباتی بعد با تعدادی رابر جمعیت اولیه تعیین می­ شود. این مجموعه تشکیل شده از کلیه­ رشته­ های فرزند (حاصل از عملگرهای ترکیب و جهش) و تعدادی از رشته­ های مرحله قبل می­باشد. انتخاب این رشته­ های اولیه به طور تصادفی از بین رشته­ های با ارزش برازندگی بالاتر انجام می­ شود. این مرحله را تکثیر می­گویند. در زیر برخی از روش­های انتخاب آمده اند.

1. 1. روش چرخ رولت

1. 1. روش دوره­ای

1. 1. روش رتبه ­بندی

روش چرخ رولت
روش چرخ رولت یکی از متداول­ترین روش­های انتخاب می­باشد. انتخاب یک فرد می ­تواند با تعیین احتمال انتخاب برای هر فرد انجام گیرد که احتمال با نسبت برازندگی آن فرد نسبت به مجموع برازندگی تمامی افراد در جمعیت برابر است. توزیع احتمال انتخاب می ­تواند با بهره گرفتن از معادله زیر تولید شود.
در رابطه­ بالا عبارت است از احتمال انتخاب کروموزوم ام و عبارت است از میزان برازندگی کروموزوم ام و عبارت است از مجموع میزان برازندگی تمام کروموزوم­ها و عبارت است از تعداد کروموزوم­های جمعیت.
عمل انتخاب طبق مراحل زیر انجام می­گیرد:

1. 1. برازندگی تمام اعضای جمعیت حساب و فرض می­ شود که آن ­ باشد.

1. 1. یک عدد تصادفی بین ۰ تا تولید می­ شود.

1. 1. مقادیر برازندگی تمامی کروموزوم­ها یک به یک تا زمانی که حاصل بزرگ­تر یا مساوی عدد تصادفی تولیدشده باشد جمع می­ شود.

1. 1. آخرین کروموزوم انتخاب می­ شود.

این فرایند تا زمانی که تعداد کافی کروموزوم انتخاب شود، تکرار می­ شود.
در پیاده­سازی چرخ رولت، با این روش افراد روی چرخ رولت قرار داده می­شوند و بر طبق مقادیر برازندگی بخشی از چرخ رولت را اشغال می­ کند. سپس چرخ رولت چرخانده می­ شود و بعد از توقف کروموزوم نشان داده شده به وسیله­ شاخص، انتخاب می­ شود. فرایند انتخاب چرخ را به تعداد لازم می­چرخاند و در هر بار کروموزومی را که شاخص رولت پس از توقف چرخ به آن اشاره می­ کند، انتخاب می­ کند.

مراجع