求解背包问题的并行混合遗传算法

针对基本遗传算法在求解大规模问题时，收敛速度缓慢、容易早熟的现象，借鉴生物区域性进化的原理，设计了一种基于星型迁移策略的并行混合遗传算法（Parallel Hybrid Genetic Algorithm，简称PHGA）．该算法采用高效的超贪心算子进行解码，使遗传进化过程从多个平均适应度较高的文明群体开始进化，并采用定期将各群体的最优个体输出给其他群体，使得最优个体共享，促进所有群体共同进化的共产主义迁移策略．在PVM环境下，对背包问题进行求解的实验，已取得超线性的加速比，并改进了解质量．     

粗粒度并行遗传算法收敛性分析及优化运算

提出了一种新型的粗粒度并行遗传算法(CGGA)，该算法利用多个子种群基于不同的编码方式进行进化计算．首先各子群体独立进行交叉、变异和选择遗传操作，每代进化后迁移算子被引入用来进行种群问的信息交流，迁移算子将各个子种群的最优个体替换相邻种群最差个体后继续进化．基于时齐遍历马尔可夫链理论，给出了CGGA各个子种群的概率转移矩阵与其进化概率转移矩阵，证明了以概率1全局收敛．对典型的测试函数CGGA进行了求解．仿真结果表明，本算法的收敛性能优于经典遗传算法(CGA)，可以有效解决CGA的过早收敛问题．     

基于并行量子遗传算法的QoS组播路由方法

通信网络时延受限且满足带宽要求的最小代价组播树问题是NP完全问题,传统方法难以求解,一般采用启发式方法求解.提出了一种基于并行量子遗传算法的服务质量(QoS)组播路由算法,算法中将各个子群体独立地并行进化,并通过相邻子群体间的信息交换实现克服早熟,避免局部收敛的目的,还提出了一种新的动态旋转角调整策略,使算法具有更好的种群多样性和全局寻优能力.仿真实验表明,新算法在求解性能上优于遗传算法(GA)和采用静态旋转角的量子遗传算法(QGA).     

伪并行遗传算法在供水管网优化调度中的应用

讨论了基于微观水力模型的多水源大型供水管网优化调度问题的主要特征，并提出了求解该问题的改进遗传算法．首先，针对决策变量的结构提出二进制-实数混合编码策略；其次，设计并实现了多种群进化的伪并行遗传算法．将本算法与单一群体进化算法同时应用于实际管网的优化调度求解，结果表明，通过个体迁移策略，伪并行遗传算法可以加速优化搜索的进程，显著改善解的质量，并有效节省运行调度费用．     

粗粒度并行遗传算法迁移算子的一种改进

给出粗粒度并行遗传算法对于子种群间迁移策略的一种改进,即每隔一定的进化代数,各子种群与公共池交换最佳个体和代表个体.改进后的迁移算子淡化了子种群间交换个体时的拓扑结构,提高了各子种群的多样性.对复杂非线性函数求极值的仿真结果表明,改进迁移算子后的粗粒度并行遗传算法相对于固定拓扑结构的粗粒度并行遗传算法,得到最优解的进化代数提前,并且最优解的质量有所提高.     

计算机网络中路由选择的优化研究

为了改进计算机网络的性能 ,提出了一种改进的并行遗传算法 ,采用多群体并行进化与自适应地改变遗传参数 ,对计算机网络中路由选择问题进行了优化 ,比较了不同算法所得到的链路利用率及网络的平均时延 .计算机仿真实验结果表明 ,该算法能较迅速地求出全局近似最优解 ,并且与传统的方法相比较 ,解的质量能大幅度地提高 ,证明此改进的并行遗传算法是行之有效的     

多群体并行遗传算法迁移策略的性能研究

研究了迁移策略对并行遗传算法性能的影响。研究了所有可能的4种组合：（1）选取最优个体进行迁移并在目的子群体中替换最差个体；（2）随机选取个体进行迁移并在目的子群体中替换最差个体；（3）选取最优个体进行迁移并在目的子群体中随机替换个体；（4）随机选取个体进行迁移并在目的子群体中随机替换个体。从累积量（Cumulants）的分析来看，似乎选取最优个体进行迁移并在目的子群体中随机替换个体的迁移策略能更好地兼顾局部搜索和全局搜索。通过对几个典型测试函数的测试，结果表明：选取最优个体进行迁移并在目的子群体中随机替换个体的迁移策略不比其他3种策略差，甚至在部分测试中要优于其他策略。这一结果可能有助于设计出性能更好的并行遗传算法。     

混沌伪并行遗传算法及其在火力分配优化中的应用

剖析了混沌模型的随机性、遍历性和初值敏感性的特点,提出了多种群伪并行混沌遗传算法.把多群体伪并行进化的并行性和混沌运动的内在随机性结合起来,利用不同的混沌扰动策略,把混沌变尺度映射机理应用到种群初始化和中间群体的优化进化实现函数优化.仿真结果表明,混沌伪并行遗传算法比伪并行遗传算法和简单遗传算法具有更快的收敛速度和更高的最优解搜索成功率,可对火力分配进行优化.     

基于遗传算法的单件准时化生产计划

设计了一种遗传算法，用来解决以准时生产为目标的单件制造业生产计划问题，提出了基于投产日期的生产计划编码方法，这种编码方法直接把生产计划映射为一个有序的字符串，并针对这种编码设计了专门的交叉算子和变异算子，相似度检验增加了初始种群的多样性；小生境进化技术的运用有效地保持了群体的分布性；种群并行进化策略、变异率自适应调整、与启发式算法相结合等措施提高了遗传算法收敛到最优解的成功率。     

用并行遗传/Powell/蚁群混合算法求解卫星舱布局问题

卫星舱布局优化设计问题数学上属NP-hard问题．较有效的求解途径之一是研究混合算法，为此构造了并行混合PGA-Powell-蚁群算法（简称PGPAHA）．该算法以并行遗传算法为基本框架，根据各子群体收敛速率的快慢来决定它们之间迁移的时机，在收敛后期加入Powell法作为并行遗传算法的算子来加快收敛速度，并利用蚁群优化算法提高计算的精度．最后应用该算法求解了简化的三维带性能约束的国际商用通讯卫星的卫星舱布局设计问题，数值实验结果表明，该算法与并行遗传算法（PGA）相比，在计算精度、计算效率及计算稳定性方面较优。     

一种基于遗传优化的路由控制策略

遗传算法是通过模拟自然进化过程有效解决最优化问题的计算模型,在实际操作中得到广泛应用.但由于遗传算法的选择策略使每一代的优良个体大量的遗传到下一代,且适应度函数设定的差异,使最优个体很快充斥整个群体,缺少物种多样性,导致算法很快收敛于局部最优解,达不到全局优化.针对遗传算法存在的这一问题,结合禁忌搜索算法能够禁忌搜寻过的最优解而引入裂解、增加种群多样性的特性,提出了一种基于遗传优化的路由控制策略.该策略将遗传算法得到的最优解作为禁忌搜索的初始解,提出将染色体模版作为禁忌对象,并以此模版为基础建立邻域的方案.仿真实验表明,该策略能够有效的抑制遗传算法过早收敛的问题,减少了全局能量的消耗,从而延长了网络生命周期.     

Adaptive interactive genetic algorithms with individual interval fitness

It is necessary to enhance the performance of interactive genetic algorithms in order to apply them to complicated optimization problems successfully. An adaptive interactive genetic algorithm with individual interval fitness is proposed in this paper in which an individual fitness is expressed by an interval. Through analyzing the fitness, information reflecting the distribution of an evolutionary population is picked up, namely, the difference of evaluating superior individuals and the difference of evaluating a population. Based on these, the adaptive probabilities of crossover and mutation operators of an individual are presented. The algorithm proposed in this paper is applied to a fashion evolutionary design system, and the results show that it can find many satisfactory solutions per generation. The achievement of the paper provides a new approach to enhance the performance of interactive genetic algorithms.     

Adaptive interactive genetic algorithms with individual interval fitness

It is necessary to enhance the performance of interactive genetic algorithms in order to apply them to complicated optimization problems successfully. An adaptive interactive genetic algorithm with individual interval fitness is proposed in this paper in which an indi-vidual fitness is expressed by an interval. Through analyzing the fitness, information reflecting the distribution of an evolutionary population is picked up, namely, the difference of evaluating superior individuals and the difference of evaluating a population. Based on these, the adaptive probabilities of crossover and mutation operators of an individual are presented. The algorithm proposed in this paper is applied to a fashion evolutionary design system, and the results show that it can find many satisfactory solutions per generation. The achievement of the paper provides a new approach to enhance the t~erformance of interactive genetic algorithms.     

并行多种群模糊遗传算法参数

为改善标准遗传算法的求解效率,提出了一种基于6模糊控制器(6FLC-MDPFGA:6 Fuxy Logic Controllers-Multi-Deme Parallel Fuxxy Genetic Algorithm)的并行多种群自适应遗传算法,并利用MPI(Message PassingInterface)技术建立了一个COW(Cluster Of Workstation)集群,将算法在该硬件平台上进行了实现.通过对该算法的迁移率、迁移间隔等并行参数的试验研究,得出了在特定条件下参数选择的经验值和规律,定性分析了不同参数选择对于求解结果的不同影响.在演示算法组合优化实时应用可行性的同时,试验结果可为算法实际应用参数选择提供参考.     

并行遗传算法及其在关联规则挖掘中的应用

介绍了并行遗传算法的思想及四种并行模型：主从式模型、粗粒度模型、细粒度模型及混合模型,讨论了并行遗传算法在关联规则挖掘中的应用。     

基于改进遗传算法的模糊聚类研究及应用

模糊C-均值聚类算法是一种局部搜索算法,采用迭代的爬山技术,对初值敏感易陷入局部最小值。遗传算法是一种全局优化算法,能够克服模糊C-均值聚类算法陷入局部最小值的问题,但遗传算法收敛速度慢,易早熟。应用小生境思想对遗传算法进行了改进,以保护种群中基因的多样性,设计了基于最短距离的算术交叉算子、边界变异算子及双精英种子参与进化的策略。仿真实验结果表明,改进后的算法能够提高模糊聚类的收敛速度和聚类质量。     

关于遗传规划收敛性的一个定理

遗传规划是一种通过进化程序来得到问题近似或精确的方法，讨论遗传规划的收敛性质，证明在采用生长法变异算子的条件下遗传规划搜索有限的文法树空间的收敛性的一个 并证明如果不采用最优个体保留策略则遗传规划是不收敛的，最后指出在遗传规划中使用变异算子的理论的实际意义。     

基于反思的思维进化算法

针对思维进化算法(MEA)群体多样性少,易陷入局部极值的问题,提出了能够学习并进行反思的思维进化算法,同时分析了该算法的机制。设计利用子群体的线性组合实现信息共享,通过适应度值的比较进行反思,运用进化历史最优值控制异化策略,提高了搜索速度,保证了种群的多样性,使得收敛速度和全局收敛性均达到较好平衡。测试函数寻优验证了算法的可行性和高效性。     

一种遗传算法交叉算子的改进算法

为了有效克服遗传算法收敛速度慢和易陷入局部极值点的缺点,提出了一种遗传算法交叉算子的改进算法,即采用自适应交叉概率,给不相关大的个体赋予较大的被选概率的配对方式进行交叉操作;在适应度比例轮盘赌的基础上辅以父子竞争的选择操作.二元多峰值Schaffer函数优化的仿真实例结果表明:与保留最优个体策略的遗传算法相比,改进算法能有效减少无效的交叉操作,收敛速度和全局搜索能力都得到了较大提高,其平均收敛代数和收敛到最优解的概率都优于保留最佳个体策略的遗传算法.