解非线性优化问题的混合加速遗传算法

通过在实码遗传算法进化过程中加入改进的步长加速学习算子，并利用实码遗传算法和步长加速法所得到的优秀个体群，作为变量新的变化范围，逐步缩小搜索空间，自动向最优解收缩，提出了求解不可微非线性函数全局解的一种新方法——混合加速遗传算法(HAGA)，给出了HAGA算法实施的详细步骤，建立了HAGA相应的收敛定理。理论分析和实例分析表明，HAGA具有准确、快速和适用性强等特点，是一种既可以较大概率搜索全局最优解，又能进行局部细致搜索的优秀非线性优化方法，可广泛应用于各种不可微函数优化问题中。     

一种求解0-1背包问题的整数混沌粒子群优化算法

针对0-1背包问题(0-1KP)的特点,以经典的速度-位移模型为基础整数编码各粒子,以混沌序列指导全局搜索,以排列的改变描述粒子的飞行.更新粒子的位置,进而提出用于求解0-1KP的整数混沌粒子群优化(ICPSO)算法.该算法由于背包容量的限制,融入到编码和粒子飞行中,因而不会在进化中产生无效的粒子,从而提高了算法的求解效率.实验结果表明:ICPSO算法简明、有效,较典型遗传算法,及粒子群算法具有更好的收敛性能和求解速度.     

加速混合遗传算法及其在暴雨强度公式参数优化中的应用

根据重现期P-降雨历时t-暴雨强度i的关系表,推求暴雨强度公式参数,是一个已知关系式的非线性模型参数优化求解问题.在理论分析及前人研究的基础上,把求解无约束最优化问题的交尺度DFP算法嵌入到改进浮点编码遗传算法中,得到一种基于变尺度DFP算法和改进浮点编码遗传算法的加速混合遗传算法.该方法兼顾了改进浮点编码遗传算法和DFP算法的优点,既有较快速的收敛速度,又能求得最优化问题全局精确解.经求解暴雨强度公式参数的实例表明,该法是有效的和可行的,且求解结果优于其它方法.     

格雷码混合加速遗传算法及其性能分析

通过在格雷码遗传算法进化过程中加入单纯形法学习算子,并利用格雷码遗传算法和单纯形法所得到的优秀个体群,作为变量新的变化范围,逐步缩小搜索空间,自动向最优解收缩,提出了求解非线性规划问题全局解的一种快速算法--格雷码混合加速遗传算法(GHAGA).为了在可行域内能得到全局最优解,在参数的定义域内投放了大量的均匀随机初始点作为初始群体.给出了GHAGA算法实施的详细步骤,建立了GHAGA相应的收敛定理,并分析了该算法的全局优化性能.理论分析和数值模拟表明,GHAGA具有精度高、收敛速度快的特点,是一种既可以较大概率搜索全局最优解,又能进行局部细致搜索的较好的非线性规划方法.     

微分进化算法在暴雨强度公式参数优化中的应用

用微分进化算法对暴雨强度公式参数进行优化, 并将其计算结果与传统方法、优选法以及加速遗传算法的计算结果作比较, 实例计算结果表明微分进化算法的拟合效果最好;相比于加速遗传算法, 微分进化算法提高了收敛速度, 有效地克服了不成熟收敛, 更容易收敛到全局最优解.     

高非线性水质模型参数最优化估值的改进遗传算法实现

遗传算法是一种具有全局搜索功能的进化算法,对解决水质模型参数最优化估值问题针对性强,但该算法存在着局部早熟收敛和收敛速度慢两个不足,因此目前在水质模型参数优化中的应用主要以具有解析解形式的简单模型为主,解决多维非线性度高的综合水质模型参数最优化问题效果不佳.本文在标准遗传算法(SGA)的基础上,建立改进的实编码混合遗传算法(IRHGA),通过设定目标函数最大控制因子,运用SA算法拉伸适应度值,串行混合单纯形直接搜索算法三项主要改进措施,达到改善算法在非线性响应曲面陡峭峰谷间搜索时,不丢失最优解空间和后期有效分辨最优适应度的效果.以测试函数Rastrigin为验证,得到了已知的最优结果.最后,以高非线性水质模型的参数优化估值问题为实例进行验证,结果表明,针对非线性度高的陡峭曲面搜索,具有避免局部早熟收敛的优点.优化搜索过程中,各搜索个体全局均匀分布,对有可能被陡峭峰谷掩盖的最优点位置都能进行搜索,并且,在搜索后期接近最优点附近时,搜索分辨率高,速度比改进前更快.优化后的水质参数代入模型中,模拟所得结果与给定的实测值间误差更小,实现了高维复杂水质模型多参数的同时优化功能.该算法对其他非线性优化问题同样具有较好的适用性.     

混沌在实数编码遗传算法中的应用

提出了基于退化混沌突变算子的实数编码遗传算法.此算法通过利用混沌特定的内在随机性、遍历性和变化的进化速率,较好地模拟了生物进化过程,提高了算法的爬山能力,并针对不同的进化阶段,自适应地采用不同的算子操作次序,在一定程度上保护了已得到的有效个体.因此较好地克服了早熟收敛和停滞,并有效地解决了全局收敛性问题.仿真结果表明,与已有的自适应算法相比,该算法容易实现,求解精度、收敛速度和可靠性较高.     

一种求解非线性约束优化问题的新方法

针对标准遗传算法的缺陷,提出一种基于实数编码技术的新型自适应混沌遗传算法,求解复杂非线性约束优化问题.算法根据实数编码的特点,依据概率分布函数构造杂交算子,结合混沌动力学特性和人工神经网络理论,设计了一种自适应混沌变异算子,使算法有效维持群体多样性,防止和克服进化中的“早熟”现象,同时采用不需要惩罚因子的直接比较惩罚函数方法,对约束条件加以处理.通过算例数值实验,验证了算法在提高解的精度和加快收敛速度方面都有明显改善.     

采用退火遗传算法的配电网优化方法

在分析多约束多目标配电网优化模型基础上,针对传统遗传算法求解时静态稳定性和鲁棒性不强、爬坡能力弱、收敛速度慢等问题,引入网络拓扑简化方法,决策变量多参数编码和退火动态罚因子处理约束,提出了基于退火遗传算法的配电网模型求解方法。通过实际农网决策工程验证表明,退火遗传算法适应度爬坡能力明显加强,稳定于1的几率提高,收敛于全局最优次数增多,运行时间缩减,而且综合费用比传统遗传优化方案减少了近50万元,从而达到了进一步优化的目的。     

利用优化的遗传算法解决饲料配方设计问题

 利用改进和优化传统遗传算法的选择策略、搜索空间,自适应调整交叉率和变异率提高了计算效率,并在遗传进化过程中用优秀个体群来逐步缩小搜索空间,提出了求解饲料配方设计问题的一种改进方法(GA+).应用该方法对3个经典非线性测试函数进行了仿真,在收敛速度和全局优化方面好于现有的遗传算法.结果表明,GA+较好地保持了种群的多样性,精度高、收敛速度快,对求解饲料配方设计问题非常有效.     

改进的遗传算法在优化设计中的应用

针对实际机械优化设计中大量的非线性规划问题,提出一种改进的遗传算法.在对单纯形搜索与算术交叉思想进行分析的基础上,将二者相结合,提出了改进的交叉算子以提高遗传算法的局部寻优能力,将种群逐步向极值点引导,实现算法的快速寻优.同时,为了更好地引导非可行个体趋近可行域,改善解的可行性,将惩罚策略与修复策略相结合提出修复算子,对不可行解进行修复操作,加快个体趋近可行域的速度,提高算法搜索效率以及对非线性约束的处理能力,从而达到改善算法整体性能的目的.实际机械工程优化设计问题的应用研究验证了这种方法的有效性.     

A hybrid genetic algorithm based on mutative scale chaos optimization strategy

In order to avoid such problems as low convergent speed and local optimal solution in simple genetic algorithms, a new hybrid genetic algorithm is proposed. In this algorithm, a mutative scale chaos optimization strategy is operated on the population after a genetic operation. And according to the searching process, the searching space of the optimal variables is gradually diminished and the regulating coefficient of the secondary searching process is gradually changed which will lead to the quick evolution of the population. The algorithm has such advantages as fast search, precise results and convenient using etc. The simulation results show that the performance of the method is better than that of simple genetic algorithms.     

混沌理论在遗传算法中的应用研究

为了提高遗传算法的搜索能力和效率,将混沌理论引入到遗传算法中。利用Logistic方程构造混沌算子,形成混沌遗传算法。通过实验对混沌算子和杂交算子、变异算子的性能进行了比较,实验数据表明混沌算子具有良好的遍历性。将混沌遗传算法应用在旅行商问题中进行性能检验,结果表明:和标准遗传算法相比,该算法的性能和稳定性都有较大提高。     

一种新的混沌遗传算法及其在多播路由选择中的应用

分析遗传算法的进化过程，提出一种新的混沌遗传算法。该算法利用混沌变量的特定内在随机性和遍历性对基因座空间进行搜索，有效地克服了遗传算法容易收敛于局部最优的缺点，大大提高了遗传算法的寻优速度。在多播路由选择中应用该方法，能快速找到最佳多播路由，显示出了优良的性能。     

基于混沌遗传算法的QoS组播路由

针对遗传算法在搜索最优组播树的过程中易发生早熟收敛的缺点,提出一种抑制早熟的混沌遗传算法.利用混沌的随机性和遍历性,将混沌扰动算子加入到遗传算法的操作中,当判断种群有早熟发生时,就对该种群进行类似变异的混沌扰动操作,从而增加了种群的多样性,既保留遗传算法的全局搜索能力又能有效改善算法性能.仿真结果表明,该算法能克服早熟收敛的缺点,又能快速、有效地构造出满足QoS约束要求的最优组播树.     

A Hybrid Algorithm for Optimizing Multi-Modal Functions

0 IntroductionThmeo rsei m epxlteen gseivneeltiyc sailngcoeri itth mw(asSG pAro)p iosse adp pbliye dJ .mHor.eH aonl-dland[1]in 1970’s . SGAis an opti mization method based onpopulation by emulating the evolvement disciplinarian of thenature.It has showedthe great advantage of quick search foropti mal solutions while applied in the opti mization of single-modal functions . But as we know many problems in realitybelong to the opti mization of multi-modal function, and ifSGAis appliedto sol…     

基于改进的单纯形加速法的边坡最小安全系数求解

介绍了单纯形加速法在确定最危险破坏面及其最小安全系数的基本假定、求解原理、程序框架,以及阐述了单纯形加速法存在的缺陷,并对此提出了改进方案,最后结合工程实际问题说明了改进后的单纯形加速法的运用过程,从中可知单纯形加速法能迅速、准确地寻出边坡最危险破坏面,边坡最小安全系数在搜寻过程中自动生成,单纯形加速法作为独立的确定边坡最危险破坏面的新手段,具有一定的理论意义和实际工程价值。     

基于遗传BP神经网络的非平稳时间序列预测

BP网是神经网络时间序列预测方法中最常用的网络。针对BP算法局部搜索能力强,而遗传算法全局搜索优势突出的特点,将二者结合构造遗传BP神经网络,用于非平稳时间序列预测。仿真结果表明,该混合算法不仅提高了学习效率,而且对太阳黑子数预测的准确性高于BP算法、传统统计学预测方法。     

一类二层多目标规划的混沌遗传优化算法及其应用

针对求解一类二层多目标规划问题,首先将其转化为等价的单目标规划问题,然后利用遗传算法优化的反演性和混沌优化方法的遍历性,并结合精确罚函数求解非线性约束优化问题,提出了求解此类问题的混沌遗传算法.该方法能够有效改善遗传算法的局部搜索能力和搜索精度,求解精度和可靠性较高.实际算例表明,算法是有效可行的.