遗传算法详解遗传算法1.简要概述在⼏⼗亿年的演化过程中，⾃然界中的⽣物体已经形成了⼀种优化⾃⾝结构的内在机制，它们能够不断地从环境中学习，以适应不断变化的环境。
对于⼤多数⽣物体，这个过程是通过⾃然选择和有性⽣殖来完成的。
⾃然选择决定了群体中哪些个体能够存活并繁殖，有性⽣殖保证了后代基因的混合与重组。
演化计算（Evolutionary Computation, EC）是在达尔⽂（Darwin）的进化论和孟德尔（Mendel）的遗传变异理论的基础上产⽣的⼀种在基因和种群层次上模拟⾃然界⽣物进化过程与机制，进⾏问题求解的⾃组织、⾃适应的随机搜索技术。
它以达尔⽂进化论的“物竟天择、适者⽣存”作为算法的进化规则，并结合孟德尔的遗传变异理论，将⽣物进化过程中的繁殖（Reproduction）、变异（Mutation）、竞争（Competition）、选择（Selection）引⼊到了算法中，是⼀种对⼈类智能的演化模拟⽅法演化计算的主要有遗传算法、演化策略、演化规划和遗传规划四⼤分⽀。
其中，遗传算法是演化计算中最初形成的⼀种具有普遍影响的模拟演化优化算法。
遗传算法简称GA（Genetic Algorithms）是1962年由美国Michigan⼤学的Holland教授提出的模拟⾃然界遗传机制和⽣物进化论⽽成的⼀种并⾏随机搜索最优化⽅法。
遗传算法是以达尔⽂的⾃然选择学说为基础发展起来的。
⾃然选择学说包括以下三个⽅⾯：遗传：这是⽣物的普遍特征，亲代把⽣物信息交给⼦代，⼦代总是和亲代具有相同或相似的性状。
⽣物有了这个特征，物种才能稳定存在。
变异：亲代和⼦代之间以及⼦代的不同个体之间的差异，称为变异。
变异是随机发⽣的，变异的选择和积累是⽣命多样性的根源。
⽣存⽃争和适者⽣存：具有适应性变异的个体被保留下来，不具有适应性变异的个体被淘汰，通过⼀代代的⽣存环境的选择作⽤，性状逐渐与祖先有所不同，演变为新的物种。
2.基本原理遗传算法将“优胜劣汰，适者⽣存”的⽣物进化原理引⼊优化参数形成的编码串联群体中，按所选择的适应度函数并通过遗传中的复制、交叉及变异对个体进⾏筛选，使适应度⾼的个体被保留下来，组成新的群体新的群体既继承了上⼀代的信息，⼜优于上⼀代这样周⽽复始，群体中个体适应度不断提⾼，直到满⾜⼀定的条件遗传算法的算法简单，可并⾏处理，并能得到全局最优解。
经济动物育种学1、动物农业在国民经济中的意义（1）改善国民膳食结构，提高健康水平（2）畜牧业水平与国民经济发达程度一致（3）促进“三农”的发展（4）带动食品加工业和轻工业的发展（5）促进外贸事业的发展2、家畜育种学：是人类应用遗传学理论指导家畜育种实践的有关科学知识体系。
是人为地控制畜禽个体的繁殖机会，利用适当的育种方法，尽可能‘优化’地开发利用畜禽品种的遗传变异的一系列理论和方法。
3、家畜育种对发展畜牧业的作用（1）充分利用畜禽品种资源，发挥优良品种的珍贵基因库作用，保护品种资源。
（2）培育新品种和品系，提高畜禽群体生产性能，为市场提供高质量畜产品。
（3）现有优良品种中选育优秀种畜，提高群体内良种覆盖率，使群体不断地地得到遗传改良。
（4）培育或筛选杂交配套系，利用杂种优势，为工厂化畜牧业生产提供高边、低耗的商品畜禽。
4、家畜育种学的特点（1）长期性：遗传进展慢，时代间隔长。
（2）综合性：遗传与环境互作，种、料、病、管、环，合理育种方案。
（3）广泛性：技术成果的广泛性，成果推广的广泛性。
5、家畜：在人类的控制干预下，能够进行正常繁殖，有相当大的群体规模，具有有利于人类的经济性状，性状能够稳定遗传到下一代，家养的驯化动物。
6、驯养动物：被人类捕获和饲养，尚未完全驯化，数量不大野性依旧，不能大量任意饲养，亦称特种养殖动物和特种经济动物。
7、品系：品种内的一种群体结构形式，起源于共同祖先的一个群体，经过近交获得在某些性状上具有遗传性能比较一致的后代。
8、同质选配：是一种以表型相似为基础的选配，即选用性状相同、性能表现一致或育种值相似的优秀公母畜来配种，以期获得与亲代品质相似的后代。
9、异质选配：是一种以表型不同的选配。
具体可分为两种情况，一种是选择具有不同优良性状的公母畜相配，另一种是选择同一性状但程度不同的公母畜相配。
10、品种应具备的条件（1）来源相同（2）性状及适应性相似（3）遗传性稳定（4）一定的遗传结构（5）足够的数量（6）被品种协会承认11、生长：指家畜经过机体的同化作用进行物质积累，细胞数量增多和组织器官体积增大，从而使家畜整体体积及重量都增长的过程。
动科072班《家畜育种学》复习参考一、大题目1.驯化动物与驯养动物有何区别？答：驯化动物是指人类饲养的野生动物，脱离了野生环境并凭经验感知到人类是其食物和栖息地的供应者而不是其危害源的动物。
它要成为家畜，还必须满足两个条件：①能够人工繁殖；②人工选择下，人类所需要的选择性状能得以充分表现，并逐渐遗传下去。
驯养动物是指人类长期饲养的动物，符合人类要求而有能在人工条件下繁殖的动物，它和人类的关系密切。
2.品种应具备的条件有哪些？答：品种应具备的条件有：1. 具有较高的经济价值或种用价值；2. 具有相同的血统来源；3. 性状及适应性相似；4. 遗传性稳定；5. 有完整的品种结构；⒍足够的数量；⒎分布地区广；⒏经政府或品种协会审定认证。
3.什么是数量性状？其遗传基础是什么？答：数量性状是指遗传上受许多微效基因控制，性状变异连续，表型易受环境因素影响的一类性状。
其遗传基础是：（1）微效多基因假说；（2）数量性状基因座。
4.简述杂交育种的基本步骤。
答：杂交育种的步骤：1）确定育种目标和方案2）杂交创新阶段3）横交固定阶段4）扩群提高阶段。
）的主要因素有哪些？5.影响近交系数增量（F答：影响世代近交增量的主要因素有群体规模、性别比例、留种方式、亲本的贡献、交配系统、在代间群体规模的波动以及世代间隔等。
6．影响选择反应大小的因素有哪些？答：1）可利用的遗传变异2）选择强度3）育种值估计或指数选择的准确度4）世代间隔。
7.简述引入杂交的方法。
答：引入杂交的方法：基本上符合要求但有某项缺点的品种（原来品种），可以选择一个与之相同但有针对其缺点的优良品种（引入品种），和它进行一次杂交，从所得杂种后代中选出最优良的个体再与原品种的公母畜交配，产生的后代进行培育，如果已符合要求，选择其中最好的公畜与符合要求的母畜横交，如果效果并不理想，则用回交后代再次与原来品种配种，符合要求后进行横交。
8.写出混合模型的表达式及其所包含的矩阵。
