书名：代码本色：用编程模拟自然系统
作者：Daniel Shiffman
译者：周晗彬
ISBN：978-7-115-36947-5
第9章目录

9.4　遗传算法，第一部分：创建种群

继续猴子敲键盘的例子，我们将为此创建一个由句子构成的种群（“句子”指的是一个字符串）。

1、如何创建这个种群？

• 种群可以用达尔文学说中的突变法则创建。
  举个简单的例子，假设我们要进化出“cat”这个单词，现在种群中有3个单
  词：hug、rid、won
  毫无疑问，这3个单词存在一定的多样性。但无论以何种方式组合它们，都无法得到“cat”单词，因为它们的多样性不足以进化出最优的答案
  但如果我们有1000个单词，每个短语都是随机生成的，那么至少存在几个单词的第一个、第二个或第三个字母分别为“c”“a”和“t”。也就是说，大样本容易产生足够的多样性，更容易生成目标短语。

• 因此，我们可以把第一个步骤总结为：
  创建一个种群，用随机的方式生成种群内的个体。

2、个体是什么？

• 前几章的种群个体是图像对象或小车对象，而本章却有所不同。
• 本章的种群个体拥有虚拟的“DNA”，DNA是描述个体外形和行为的一系列属性（我们称为“基因”）。
• 比如，在猴子敲键盘的例子中，DNA就是字符串。

3、遗传领域两个重要概念

1）概念

遗传领域有两个重要概念：基因型和表现型，两者之间有重要区别。

• 基因型（genotype）就是遗传密码，也就是本例的字符串，它会从父代传给子代；
• 表现型（phenotype）就是基因型的表达。

两者之间的区别关系着遗传算法的实现。

2）举例

• 在图形编程中，我们一直在回答以下问题：
  你的世界是由什么对象组成的，以及如何设计这些对象的基因型（存储对象属性的数据结构）和表现型（你想用这些对象表达什么）。

• 最简单例子就是颜色的显示：

  
  

在这里，基因型就是数字信息，每种颜色都是一个整型变量。但数据的表达方式可以是随意的，它们可以表达完全不同的信息，比如以下整数就表示线段的长度。除此之外，它还可以表示力的大小。

• 在猴子敲键盘的例子中，基因型和表现型并没有区别。DNA是一个字符串，而DNA的表达也是这个字符串。

• 第一部分的内容概括为：
  创建由N个个体组成的种群，每个个体都有随机的DNA。