ia

import random

# Definindo os parâmetros
num_bits = 8
individuos = 4
taxa_mutacao = 0.01
taxa_crossover = 0.7
num_geracoes = 5


# Definindo a função objetivo
def fitness(x):
    return x**2 - 3*x + 4


# Função para converter de binário para decimal
def decode(binary):
    return int(''.join(binary), 2) / (2**num_bits - 1) * 20 - 10


# Função de mutação
def mutate(individual):
    for i in range(num_bits):
        if random.random() < taxa_mutacao:
            individual[i] = '1' if individual[i] == '0' else '0'
    return individual


# Função de crossover
def crossover(parent1, parent2):
    if random.random() < taxa_crossover:
        crossover_point = random.randint(1, num_bits - 1)
        child1 = parent1[:crossover_point] + parent2[crossover_point:]
        child2 = parent2[:crossover_point] + parent1[crossover_point:]
        return child1, child2
    else:
        return parent1, parent2


# Função de seleção por torneio
def tournament_selection(population):
    tournament_size = 2
    tournament = random.sample(population, tournament_size)
    tournament.sort(key=lambda x: fitness(decode(x)), reverse=True)
    return tournament[0]


# Inicializando a população
population = [''.join(random.choice(['0', '1']) for _ in range(num_bits)) for _ in range(individuos)]

# Loop de gerações
for generation in range(num_geracoes):
    new_population = []
    for _ in range(individuos // 2):
        parent1 = tournament_selection(population)
        parent2 = tournament_selection(population)
        child1, child2 = crossover(parent1, parent2)
        child1 = mutate(list(child1))
        child2 = mutate(list(child2))
        new_population.extend([child1, child2])
    population = new_population

# Encontrando o melhor indivíduo
best_individual = max(population, key=lambda x: fitness(decode(x)))

# Decodificando o melhor indivíduo para obter o valor de x
x = decode(best_individual)
max_value = fitness(x)

print(f'O valor de x que maximiza a função é aproximadamente {x:.4f} e o valor máximo é aproximadamente {max_value:.4f}.')