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Les crossing overs

Qu'est ce que c'est ?

Biologiquement parlant, un crossing over est un processus de croisements entre deux chromosomes : ceux-ci s'échangent des gènes, et c'est ce qui fait que chaque être vivant hérite la moitié des gènes du père et la moitié des gènes de la mère.

un crossing over en biologie

Quel est le rapport avec les algorithmes génétiques ?

Les algorithmes génétiques étant basés sur les principes de la nature, nous allons donc nous servir de cet outil pour créer une descendance aux individus que nous voulons évoluer.
Imaginons un instant que le but de notre algorithme génétique est de créer une espèce capable de survivre dans un milieu hostile. Certaines créatures ont compris qu'il fallait boire de l'eau pour survivre, d'autre ont appris qu'il fallait fuire les méchants monstres. Un crossing-over aura alors pour effet de rassembler ces deux comportements, pour créer un individu bien plus adapté.

Différents Crossing-Overs

Comme je l'ai signalé plus tôt, avant de concevoir un algorithme génétique, il est indispensable de penser à une population dont les gènes sont facilement discernable afin de faire des crossing overs facilement. Pour la suite de ce paragraphe, nous allons supposer que tous vos gènes sont stockés à la suite dans un tableau.

Il existe plusieurs types de crossing overs :

Le crossing-Over à 1 point

Ce type de crossing over est le plus simple à comprendre, et reflète assez fidèlement les crossing over "naturels" : On choisit un point de crossing over, d'un côté de ce point on prend les gènes du père, et de l'autre côté on prend les gènes de la mère.


Le crossing-Over à 2 point

Ce type de crossing over suit le même principe que le cas précédent, à ceci près qu'il possède non pas 1 mais plutôt 2 points de crossing over. Il s'agit d'un compromis entre le crossing over à 1 point et le crossing over uniforme, et est pluôt rarement utilisé puisqu'il n'apporte ni les avantages liés à la première méthode, ni les avantages de la deuxième.


Le crossing-Over uniforme

Le principe est de ce type de CO est le suivant :
Il faut d'abord définir un taux de crossing over,appelons le "Tau", compris entre 0 et 1. Puis, pour chaque gène, on a "Tau" chances de choisir l'allèle (la version du gène) chez le père, et (1-Tau) chances de choisir l'allèle de la mère.
Ce crossing over uniforme est celui que je préfère, car il permet un mélange fluide des caractéristiques, et surtout, on peut régler le taux de crossing over lors des essais pour avoir la meilleure convergence possible.