基于改进自适应遗传算法的船联网拓扑优化算法

提出了一种改进的自适应遗传算法优化船联网拓扑结构.考虑实际应用场景,以及网络的连通度、节点度、通信链路质量及通信成本等因素,最大化船联网总链路增益.改进的遗传算法在选择操作中,提出自适应个体适应度调节公式,动态调整当前种群中个体的适应度值,减小个体间适应度的差值,增加适应度较低个体通过选择过程进入下一步操作的概率,提高种群多样性.交叉和变异过程中,引入自适应调节系数,调整交叉和变异概率,尽可能使适应度值较高的个体进入下一次迭代过程.仿真实验表明,提出的改进算法能够避免早熟收敛,跳出局部极值,最终收敛得到船联网最优拓扑结构,且收敛速度更快,算法效率更高.     

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．     

基于宗族进行裂变选择的自适应遗传算法

提出了一种改进的自适应遗传算法,在选择算子中引入裂变选择的思想,避免种群中超级个体的出现,维持了种群的多样性。该算法改造了交叉算子和变异算子,提高了算法的收敛速度,避免早熟。同时,提出了在宗族中构造子代种群的思想,提高了算法的寻优效率。仿真函数优化的结果验证了该算法能有效地维持种群的多样性并迅速找到最优解。     

一种改进遗传算法性能的方法研究

考虑种群多样性,提出一种描述多样性的函数.根据多样性函数值的大小,引入局部退化算子,改善种群的多样性,抑制早熟发生.模拟生物杂交原理,根据被交叉个体的海明距离,决定被用于交叉个体的类别,同类个体之间的交叉采用等位基因的交叉,异类个体之间的交叉采用非等位基因交叉即在某一类个体中引入异类个体的某些基因,达到快速产生优良个体的效果,通过求取函数极值问题的仿真实验,说明该方法提高了遗传算法的收敛速度,减少了早熟收敛的可能.     

一种基于分层模糊控制的免疫遗传优化算法

针对标准遗传算法的不足,借鉴生物免疫机理和人脑模糊思维功能提出一种新的基于分层模糊控制的免疫遗传算法.该算法利用免疫系统独特性网络学说,改进标准遗传算法选择算子,提高了种群多样性;同时从环境、种群、个体和基因角度,全面分析算法寻优性能和各种进化参数的启发式模糊关系,采用模糊推理动态调整交叉率、交叉位置和变异率,减小了标准遗传操作的随机性.实验结果表明,新算法不仅可有效克服标准遗传算法的缺陷,而且收敛速度、计算精度和算法稳定性也得到明显提高.     

(N+M)容错系统优化模型求解的父代保留免疫遗传算法

针对(N M)容错系统优化模型复杂非线性的特点,结合免疫遗传算法和父代保留策略,提出了模型求解的父代保留免疫遗传算法。该算法在进行交叉和变异操作后,新产生的个体不覆盖父代个体,扩展种群进行基于矢量距浓度机制的选择操作,这样可避免较优个体的损失,增强种群的多样性,提高算法的搜索能力及收敛性能。算法性能分析揭示了算法性能改善的机理。优化模型求解结果表明,该文提出的算法较免疫遗传算法在寻优精度和收敛速度方面有一定改善。     

VLSI标准单元阵列布局问题的一个高效遗传算法

研究可有效处理几万至百万个单元规模VLSI标准单元阵列布局问题的遗传算法,使之能在合理的时间内获得高质量的布局结果.为了提高布局质量,针对布局的二维特性设计了新型线网交叉算子和局部搜索技术,并提出了三阶段算法框架以协调算法的全局搜索和局部搜索.为了降低算法的时间和空间复杂度,使算法可处理大规模问题,采用了交叉算子局部化和小规模种群的思想,同时使用了多种保持种群多样性的策略以提高小规模种群的进化性能.对Peko suite3、4标准测试电路的实验结果表明,基于这些策略的遗传算法是有效的.     

基于自适应并行遗传算法优化设计的有源滤波器

提出一种用于有源滤波器的改进自适应并行遗传算法设计.引入了两个自适应算子:其一根据进化过程实现交叉和变异概率的自动调节;其二通过设计随机个体集和健壮个体集,实现种群个体的多样性和保护适应度高的个体不被破坏.采用基于岛屿的交换模型实现多种群间信息交换,扩大了种群的规模和相应的搜索空间.给出了利用该方法设计四阶切比雪夫低通滤波器的设计结果,并与基本遗传算法进行了比较实验,结果表明该算法收敛速度快、精度高,有效地克服了早熟现象.为大规模有源滤波器设计提供了方法上的支持.     

基于改进遗传算法的虹膜识别方法研究

为了提高虹膜识别算法的有效性,提出了基于改进遗传算法进行特征选择的虹膜识别方法.针对虹膜图像纹理分布的特点,采用了多尺度环对称Gabor滤波器进行特征提取.同时,在特征选择上对经典遗传算法进行了改进,调整了遗传算法的交叉机制,提高了算法的搜索效率.为了检验算法的有效性,在中国科学院CASIA虹膜数据库上进行验证,实验结果表明该方法具有较高的识别精准度.     

基于开放式遗传算法的图像阈值选取

引入了开放式遗传算法的理论,使种群在一个开放的环境中进化,增加了种群的多样性。同时对交叉、变异操作进行了改进,避免了进化过程中种群的退化现象,从而有效克服了遗传算法的早熟问题又提高了遗传算法的收敛性能。文章以最小误差法为例,对比了本文算法和简单遗传算法在阈值处理中的性能,并用实验证明了本文算法的可行性。     

实数编码最优子种群遗传算法及结构优化

遗传算法(GA)是利用自然选择和进化思想在高维空间中寻优的方法,其寻优过程始终保持整个种群的进化.本文提出了实数编码最优子种群遗传算法理论,通过从种群中选出适应值最高的若干数量的个体,组成该代最优子种群,将最优子种群中的个体与种群中其它个体进行交叉变异、最优子种群中的个体间也进行交叉变异,从而产生新的种群.该遗传算法使得遗传过程中落入局部最优解的几乎不可能,对于多极值问题非常有效,收敛速度也非常快.     

基于免疫遗传算法的炼钢最优炉次计划研究

针对炼钢最优炉次计划问题难以准确求解的实际情况,建立了一种含有0-1变量的整数规划模型,为了求解该优化模型,提出了一种新的免疫遗传算法.该算法通过将免疫算法和遗传算法相结合,在传统遗传算法中加入免疫算子,并且引入了新的个体选择概率模型,有效防止了算法过早收敛的现象.针对该类优化问题的特性,设计了自适应的交叉率和变异率准则,动态调整交叉率和变异率,提高了该算法的精度.基于工厂的实际数据,进行了仿真实验,实验结果表明该免疫遗传算法比普通遗传算法有着更高的搜索精度,证明了该算法在实际炼钢最优炉次计划问题中的有效性和准确性.     

应用小种群远缘杂交提高遗传算法的效率

为提高遗传算法的效率,将作物育种学中远缘杂交策略应用于多种群遗传算法,采用规模较小的多个种群同时进行进化,选择和变异操作在各种群内部独立完成,杂交操作在种群间完成。小种群的采用可以大大提高进化求解的速度,种群间的远缘杂交能够克服由于种群规模小、种群多样性降低导致早熟收敛的弊端,保证算法以较快的速度收敛到全局最优解。研究结果表明:该算法具有高效性。     

基于遗传算法的模糊逻辑控制器优化设计

设计了一种新的用于模糊逻辑控制器优化的遗传算法，实现了模糊逻辑控制器参数和结构的同步快速优化。该算法对经典的简单遗传算法进行了改良，设计了一种带区间限制的十进制编码方案，实现了模糊控制器隶属度函数和控制规则的联合编码；并设计了受限分步一致交叉和变异算子，改进了经典赌轮选择法,避免了病态个体产生，加快了收敛速度。通过对典型的一阶和二阶工业对象控制器优化的仿真研究表明，相对于一般的遗传算法，该算法在群体规模较小（20或40）的情况下，能够在20代左右快速收敛到理想结果，并且在进化过程中很少产生病态个体，因此能够在小群体规模下，实现模糊控制器参数和结构的快速同步优化。     

改进DNA遗传算法求解非线性多约束规划研究

基于生物DNA信息遗传机理及生物进化规则,给出一种基于DNA编码方法的改进遗传算法,以求解非线性多约束规划问题,原始的选择算子和交叉算子分别被改造为动态选择算子和基因传递算子;算法中还加入了一个新的算子——淘汰算子,分析及算法仿真结果表明,本算法可有效求解该问题。     

Novel differential evolution algorithm with spatial evolution rules

In order to reduce the pressure of parameter selection and avoid trapping into the local opti-mum, a novel differential evolution ( DE) algorithm without crossover rate is proposed.Through em-bedding cellular automata into the DE algorithm, those interactions among vectors are restricted within cellular structure of neighbors while the cell own evolution, which may be used to balance the tradeoff between exploration and exploitation and then tune the selection pressure.And further more, the orthogonal crossover without crossover rate is used instead of the binomial crossover, which can maintain the population diversity and accelerate the convergence rate.Experimental stud-ies are carried out on a suite of 7 bound-constrained numerical benchmark functions.The results show that the proposed algorithm has better capability of maintaining the population diversity and fas-ter convergence than the classical differential evolution and several classic differential evolution vari-ants.     

自调节基因移民遗传算法的研究

通过对遗传算法选择，交叉，变异3个算子的分析，揭示了早熟现象产生的原因。在此基础上，设计了一种变异概率可以自调节的基因移民遗传算法，提出用群体相异度指标来衡量群体的多样性。通过相异度可自动调节变异频率的大小，从而确保了群体的多样性，也避免了早熟现象的出现。最后，应用马尔科夫链数学工具，从理论上证明了该算法是收敛的，实验表明，该算法可操作性好，对选择的参数不敏感，具有一定的通用性，适合于实际的工程计算。     

基于遗传算法的柔性车间调度优化

针对传统作业车间调度问题有加工设备功能单一、加工工序对应设备固定的特点,提出了一种新型混合改进的遗传算法进行求解优化。首先,采用一种新的编码思想构建双层染色体编码结构,强化初始种群质量,提高种群的多样性;并给出了相应的选择操作设计,交叉操作采用单段交叉、两段交叉和三段交叉机制,改善算法全局搜索能力,变异操作引入了种群分割的思想,按照适应度将种群分割成两部分,并赋予不同的变异概率,实行两种变异机制,以提高算法的局部搜索能力;添加了新的检查操作以增强优化过程的可行性。最后采用MATLAB编程,通过一个6个工件,每工件6道工序的应用实例进行测试,验证了该方法切实可行,有效。