SI2020/algorytm_genetyczny.md

# Opis dokumentu  
Ten dokument to raport z wykonanego podprojektu na przedmiot Sztuczna Inteligencja. Celem
zadania jest implementacja algorytmu genetycznego w projekcie o tematyce inteligentny traktor.

# Zastosowanie algorytmu
Algorytm został wykorzystany do wygenerowania zbioru roślin do zasadzenia na bazie zebranych wcześniej roślin

# Skrócony opis implementacji w projekcie wspólnym
* Na początku dla każdego pola zawierającego buraki, zostanie wygenerowany kod genetyczny roślin z tego pola.

![](images/test2_generowanie_burakow.png)

* Funkcja Move teraz zajmuje się również zbieraniem i wywoływaniem sadzenia roślin

![](images/move_zbieranie.png)

* Funkcja przypiszKod decyduje czy należy zasadzić jedną z modyfikowanych genetycznie roślin, czy należy zasadzić nową (losową).

![](images/przypiszKod.png)

* Gdy liczba zebranych buraków osiągnie określoną wartość, zostanie przeprowadzony algorytm genetyczny i powstanie tablica roślin do zasadzenia

![](images/wykonanie_algorytmu_gen.png)

# Opis algorytmu genetycznego
* Algorytm wykonuje 5 iteracji, w których dokonuje selekcji osobników populacji, które zostaną poddane rozrodowi i wytwarza kolejne pokolenie populacji. Po wyjściu z pętli metodą rankingu selekcjonuje najlepszą część ostatniego pokolenia.

![](images/genetic_algorithm.png)

* Selekcja odbywa się metodą ruletki. Obliczana jest wartość funkcji dostosowania dla każdego osobnika. Im lepsza wartość, tym większa szansa na wylosowanie.

![](images/selection.png)

* Funkcja dostosowania polega na wyliczeniu średniej arytmetycznej trzech wartości: smaku, rozmiaru i koloru rośliny, które są zakodowane w łańcuchu znaków.

![](images/fitness.png)

* Funkcja crossover zajmuje się wywołaniem krzyżowania odpowiedniej liczby osobników

![](images/crossover.png)

* Zastosowana została metoda krzyżowania równomiernego (uniform crossover) z małą modyfikacją, zmniejszającą szansę na to, że dziecko będzie "klonem" rodzica. Istnieje również mała szansa, że dojdzie do równomiernej mutacji (uniform mutation), w której losowa cecha dziecka zostaje wygenerowana na nowo.

![](images/cross.png)