Épreuve de contrôle - L2C2 - CNRS

256 David Meunier
de porter également cette nouvelle combinaison de gènes, qui va pouvoir se
diffuser dans la population au fur et à mesure des générations.
Le processus permettant d’aboutir à la constitution d’un individu est donc
en grande partie basé sur l’information contenue dans les gènes de celui-ci.
Cependant, l’environnement influe également sur la manière dont l’individu
se développe. On parle de facteurs épigénétiques pour l’ensemble des traits
qui ne sont pas codés au niveau du génome, et donc sur lesquels la sélection
naturelle ne peut pas avoir d’influence. Les propriétés d’apprentissage font
notamment partie de ces facteurs.
Algorithme évolutionniste
Principes de fonctionnement
Historiquement, les premiers algorithmes à faire explicitement référence à
l’évolution sont les algorithmes génétiques (Holland, 1975 ; Goldberg, 1989).
Dans ces modèles, on définit, par similarité avec les notions biologiques, un
chromosome comme étant une suite de bits. Les algorithmes ont par la suite
ouvert la voie à d’autres représentations numériques plus complexes d’un
chromosome, tels que la programmation génétique (Koza, 1992). Dans ce cas,
le chromosome correspond à un programme, chaque gène étant traduit en une
fonction informatique. On regroupe l’ensemble des algorithmes faisant référence
à l’évolution sous le nom d’algorithmes évolutionnistes (AE, également
appellés stratégies évolutionnistes, Eiben et Schoenauer).
Les valeurs définies sur le chromosome s’appellent les gènes. La traduction
du chromosome permettant son évaluation est réalisée par la correspondance
génotype-phénotype (cf. figure 2). On définit alors la construction d’un individu
comme étant la traduction d’un chromosome. Dans la plupart des AE, la
traduction de chaque gène est liée à l’endroit où il est situé sur le chromosome
(on parle du locus du gène, par assimilisation à la génétique).
Épreuve de contrôle
Initialement, une population de chromosomes est générée aléatoirement.
Chaque individu de la population, correspondant à la traduction d’un chromosome,
est ensuite placé dans un environnement où l’on évalue sa performance
vis-à-vis d’une tâche sélective. Les individus sont ensuite classés en fonction de
leur performance et l’on choisit de manière préférentielle les individus ayant
les performances les plus élevées. Cette étape est l’équivalent de la sélection
naturelle darwinienne, où les individus ont d’autant plus de chances de
transmettre leurs caractéristiques qu’ils sont adaptés à l’environnement. On
constitue alors une nouvelle population.
Pour créer de nouveaux chromosomes, on introduit un brassage génétique
par l’intermédiaire des opérateurs génétiques : la mutation et l’enjambement (crossing-over).
La mutation consiste à modifier aléatoirement la valeur d’un gène.