基于隔离小生境的自适应遗传算法研究

基本遗传算法存在着收敛速度慢、易陷入局部最优等缺陷.针对这些缺陷,本文通过对自然界中隔离机制和自适应技术的研究,发现隔离机制对于改善种群的多样性等方面有良好的作用,而交叉概率和变异概率不仅与自身的适应度值有关而且同进化代数有较大关系.本文结合隔离小生境的知识和自适应技术提出了一种基于隔离小生境技术的自适应遗传算法,并通过函数测试表明该方法能够有效改善种群多样性,提高算法的全局寻优能力和收敛速度.     

小生境遗传算法的改进

为了避免小生境遗传算法存在的早期成熟和陷入局部极值点等问题,提出了一种改进的小生境遗传算法.该算法基于自适应交叉概率算子和变异算子,根据进化代数和群体的适应值,动态调整各个个体的交叉概率和变异概率,并在变异量的确定上引入了梯度的概念.通过在Shubert函数的全局最优化问题上的验证,并与常规遗传算法和小生境遗传算法比较,改进后的算法提高了搜索速度,能有效跳出局部极小值,并搜索到全局最优值.     

一种新的模糊遗传算法

将模糊控制思想引入到遗传算法中,进行交叉概率P6和变异概率Pm的整定工作,并在此基础上提出了一种基于模糊控制的遗传算法－模糊遗传算法,仿真结果表明：该算法不仅能提高解的质量,而且能加速解的收敛速度。     

改进的自适应遗传算法及其工程应用

引进小生境技术、种群迁移以及增加杂交个体之间的海明距离对自适应遗传算法进行了改进,从而建立了改进的自适应遗传算法,改善了传统的遗传算法局部收敛和早熟的现象,大大加快了全局搜索的速度以及搜索全局最优解的概率.工程实例表明:提出的改进自适应遗传算法应用于岩土工程的位移反分析具有搜索速度快、精度高等优点;同时对初始种群的形成方式、种群规模以及最大杂交概率、最大变异概率进行了参数分析.     

一种小生境正交遗传算法研究

针对标准遗传算法的不足,借助正交试验法的全局均衡设计思想和二元变异操作对初始种群产生方式、交叉算子和变异算子进行了改进,提高了种群的多样性;借助最优保留策略和自然界的小生境思想,对选择算子进行了改进,提高了算法的全局收敛性能;另外还通过引入加速正交搜索操作,提高了算法的收敛速度.在此基础上,提出了一种小生境正交遗传算法,并进行了实例研究.研究结果表明,该算法不但可以有效地克服标准遗传算法的缺陷,而且计算速度、计算精度和算法稳定性也得到了显著提高.     

基于混合遗传算法的自适应神经网络优化设计

传统遗传算法优化神经网络存在"近亲繁殖"、"早熟收敛"、收敛速度慢和容易陷入局部极小等缺点.将适应度与相应的个体数目相联系,提出一种自适应交叉变异概率,并将其用于遗传操作,使得个体具有较强的多样性,一定程度缓解种群"早熟";将单纯形法和遗传算法结合到一起,使遗传算法的搜索更具有方向性,提高遗传算法的搜索能力,加快收敛速度.仿真实验进一步证明本文提出的算法对加快收敛速度,防止"近亲繁殖",保持种群多样性比较有效.     

适用于大数据的遗传优化算法研究

针对传统遗传算法对高维度数据或大数据易陷入局部最优的问题,提出了一种基于网格小生境与分级多种群共同演化的增强遗传算法.首先,采用基于网格的小生境算法建立主种群,主种群独立进化,将低适应度的样本迁移至子种群中.按照低适应度样本的适应度范围建立分级的子种群结构,各子种群内的样本独立演化,低适应度子种群的样本可进化并迁移至高适应度种群或返回主种群,从而防止具有一定竞争力的样本过早死亡.对比实验结果表明,本算法对高维度数据具有较好的优化效果,优于同类型遗传算法.     

改进小生境遗传算法在元搜索引擎调度优化中的研究

针对多独立搜索引擎组合调度时查询精度、查询完全度和响应时间不理想等问题,结合元搜索引擎调度特点对多独立搜索引擎组合调度进行动态优化。文中借鉴小生境思想,将小生境技术与遗传算法、相结合,提出了一种多目标组合优化调度的改进小生境遗传算法。该算法使每个个体在其小生境内进行局部寻优操作,保证了群体的多样性,增强了局部搜索能力,抑制了种群的早熟现象。在多个子目标不能同时达到最优时,采用个体综合适应度对各个目标函数的适应度进行加权,来协调优化各搜索引擎的组合,找到搜索引擎组合调度序列的非劣解。仿真实验结果表明该算法提高了元搜索引擎的调度效率,在查询精度和计算速度上均优于常用的查询优化技术。     

改进小生境遗传算法在元搜索引擎调度优化中的研究揪

针对多独立搜索引擎组合调度时查询精度、查询完全度和响应时间不理想等问题,结合元搜索引擎调度特点对多独立搜索引擎组合调度进行动态优化。文中借鉴小生境思想,将小生境技术与遗传算法相结合,提出了一种多目标组合优化调度的改进小生境遗传算法。该算法使每个个体在其小生境内进行局部寻优操作,保证了群体的多样性,增强了局部搜索能力,抑制了种群的早熟现象。在多个子目标不能同时达到最优时,采用个体综合适应度对各个目标函数的适应度进行加权,来协调优化各搜索引擎的组合,找到搜索引擎组合调度序列的非劣解。仿真实验结果表明该算法提高了元搜索引擎的调度效率,在查询精度和计算速度上均优于常用的查询优化技术。     

一种改进的小生境遗传算法

简单遗传算法（SGA）存在早熟收敛和后期收敛速度慢的弱点，基于小生境（niche）技术的改进遗传算法因其较好地保持了种群多样性，显示出更优的性能，但它存在操作复杂、比简单遗传算法更费时的缺陷，因此提出了一种基于自适应的小生境遗传算法。该算法在多模函数的优化中能够保持种群多样度的稳定性，获取合适的子种群规模，从而以更快的收敛速度获得更优的解。仿真结果表明该算法高效、可靠，易于实现。     

A fuzzy rule based genetic algorithm and its application in FMS

Most of the FMS (flexible manufacturing systems) problems belong to NP-hard (non-polynomial hard) problems. The facility layout problem and job-shop schedule problem are such examples. GA (genetic algorithm) is applied to get an optimal solution. However, traditional GAs are usually of low efficiency because of their early convergence. In order to overcome the shortcoming of the GA a fuzzy rule based GA is proposed, in which a fuzzy logical controller is introduced to adjust the value of crossover probability, mutation probability and crossover length. The HGA (hybrid genetic algorithm), which is integrated with a fuzzy logic controller, can avoid premature convergence, and improve the efficiency greatly. Finally, simulation results of the facility layout problem and job-shop schedule problem are given. The results show that the new genetic algorithm integrated with fuzzy logic controller is excellent in searching efficiency.     

结构地震反应的模糊控制

MR阻尼器是一种性能优良的半主动控制装置,已广泛应用于结构振动控制领域。本文针对MR阻尼器控制系统的特点,提出了一种基于遗传算法的模糊控制器设计方法,对地震作用下的建筑结构实施模糊控制。该方法将多目标遗传算法NSGA—II和模糊控制技术相结合,人工设计基本模糊控制器,以位移、层间位移和绝对加速度为控制目标,利用NSGA—II来优化生成最优的模糊控制规则。一个3层结构的仿真结果表明。所设计的模糊控制器在四种不同的地震波作用下均能有效地减小结构的地震反应,控制效果明显优于被动控制,与Clipped-LQR控制效果接近。     

模糊小生境遗传算法研究

对标准遗传算法进行了研究,构造了一种模糊小生境遗传算法:对算法的收敛性进行了理论分析,数值试验结果表明,算法能够较好地维持进化群体的多样性,抑制早熟.     

遗传算法模糊PID控制在跳汰机排料系统中的应用

介绍了模糊控制与遗传算法的特点,分析了它们之间相互结合的可能性,提出了基于遗传算法的模糊PID控制算法.指出了目前跳汰机排料系统的缺点,设计了基于遗传算法模糊PID控制的排料系统,并对其应用进行了分析研究.结果表明,基于遗传算法模糊PID控制系统比模糊PID控制系统超调小,系统稳定性高,控制效果好.     

Fuzzy Control of Chaotic System with Genetic Algorithm

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ｔｈｅｒｅｈａｓｂｅｅｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｔｈｅａｐ ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｃｈａｏｓｔｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ .Ｏｎｅｏｆｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｆａｃｅｄｉｓｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｍａｎｉｐｕｌａｔｉｎｇｃｈａｏｔｉｃｓｙｓｔｅｍｓ.Ｓｏｍｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｈａｖｅｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｕｓｅｃｌａｓｓｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓｓｕｃｈａｓｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌ[1]…     

同步推送系统模糊控制的在线学习

为了解决气冲造型线普遍存在的推送系统推送和缓冲严重不同步的问题,提出了一种基于遗传算法和模拟退火算法的模糊控制策略（GASAF）,用这种算法对模糊规则进行优化时,不仅速度快,还可避免算法的早熟收敛,根据实际运行系统参数时变的特点,用自行设计的“判别器”对将要进入模糊推理机的模糊规则进行在线学习和测试,以保证用于实时控制的规则的优良性,现场试运行结果表明,这种控制器可使推送系统的位置跟踪精度达到0．2％,具有很好的通用性和广阔的应用前景。     

多目标随机规划的交互遗传算法

利用遗传算法在处理过程中不依赖问题的种类,并具有较强鲁棒性等特点,提出了一种基于交互式的求解多目标随机规划的遗传算法,算法的意思是,结合小生境技巧和构造Pareto选优过滤器的手段,通过与决策者的反复交互对话,最后得到使决策者满意的问题的Pateto有效解集。     

模糊约束的网格服务流程编排方法及其性能评价

为解决具有不确定时间约束的网格服务流程编排问题,提出了一种基于模糊集的智能优化技术.建立了基于模糊集的服务时间模型,并对不确定的服务时间和用户期望完成时间进行形式化描述.该模型求解属于NP难题,因此在标准遗传算法(GA)中引入了自适应混沌控制策略.分析和模拟实验结果表明,混沌特性能引导GA快速收敛并避免局部最小解.根据改进的基于熵的性能评价策略,该方法的收敛速度和稳定性均优于标准GA.     

SELF-LEARNING FUZZY CONTROL RULES USING GENETIC ALGORITHMS

This papcr presents a new genetic algorithms(GAs)-based method for self-learniag fuzzy control rules. An improved GA is used to learn to optimally select the fuzzy membership functions of the linguistic labels in the condition portion of each rule, and to automatically generate fuzzy control actions under each condition. The dynamics of the controlled system is unknown to the GA. The only information for evaluating performance is a failure signal indicating that the controlled system is out of control. We compare its performance with that of other learning methods for the same problem. We also examine the ability of the algorithm to adapt to changing conditions. Simulation results show that such an approach for self-learning fuzzy control rules is both effective and robust.