基于自适应选择算子遗传算法的TSP问题优化

轮盘选择方式往往能保证算法的全局收敛性,但收敛速度较慢,而锦标赛选择方式收敛速度优于轮盘选择方式,但不能保证算法的全局收敛性．选用轮盘选择和锦标赛选择相结合自适应选择算子的遗传算法。并优化TSP问题求解,则可以调整收敛速度,避免被动式搜索．     

一种改进型交叉算子和自识别高变异算子新型遗传算法的研究

为有效地解决遗传算法收敛性和多样性的矛盾,在分析算子结构的基础上,提出了一种新型的遗传算法.该算法的核心在于,一方面通过父子竞争保留优秀个体和改进型交叉算子保证收敛性,另一方面对参与交叉的基因段进行基于海明距离相似度检测提高交叉操作的有效性;最后,采用基于基因位多样度的自识别高变异率算子来改善种群的多样性.实验证明,改进的算子显著地提高了收敛速度和搜索全局最优解的能力.     

求解多目标数值优化问题的量子演化算法

为提高多目标数值优化问题解的收敛速度并保持解的多样性,基于多目标优化和量子计算原理,提出了一种量子演化算法.首先,根据多目标优化特点,使用多目标密度比较算子对量子种群进行排序和筛选;然后,应用非均匀变异算子对观测种群进行变异以保持解的收敛性并提高局部搜索的能力;最后,使用多样性保持算子对观测种群进行删减以保持解的多样性. 实验结果表明,与NSGA-II算法相比,文中算法具有更高的收敛速度和更好的种群多样性.     

遗传算法在智能组卷系统中的应用研究

为更好地解决遗传算法在智能组卷过程中出现的早收敛问题,以及组卷质量和组卷速度呈负相关的问题,提出一种基于分段整数编码、多点交叉的遗传算法.通过大量实验,有针对性地对该算法中的编码结构、选择算子、交叉算子和变异算子进行优化设计;对相关控制参数进行合理调整,实验结果表明,该算法不仅有效地提高了组卷质量和组卷速度,而且具有很好的收敛性.     

一种提高遗传算法全局收敛性的方法

通过对遗传算法过早收敛原因的分析,认为遗传算法出现过早收敛主要与问题解的分布状况、种群个体的分布情况及遗传算子的应用有关,提高算法全局收敛性能的核心就是如何使算法科学地处理种群多样性及识别个体对全局收敛性能的作用·提出几类与遗传算法全局收敛性能关系较大的个体,并结合小生境进化共享函数思想,形成一种旨在提高遗传算法全局收敛性、求解全局最优解的遗传算法,仿真结果验证了这种算法良好的全局收敛性能·     

一种新的免疫克隆算法在CVRP问题中的应用

基于克隆选择学说,通过引入克隆算子提出一种新的免疫克隆算法,并将其用于求解CVRP问题.该算法采用了克隆增殖、高频变异和克隆选择算子的操作,增加了种群中优秀个体获得克隆增殖实现亲和度成熟的机会,提高抗体群分布的多样性,在深度搜索和广度寻优之间取得了平衡.仿真结果表明,该算法具有良好的全局收敛性和较快的收敛速度,能有效解决CVRP问题.     

杂交算子的配对与协同性

在遗传算法中两个或多个杂交算子的适当组合能够产生协同效应,从而可以提高算法的搜索性能。为分析其机理并提出协同组合方法,对两个杂交算子的协同组合问题进行了研究。结果表明,组合中算子对群体多样性的调节和利用是产生协同效应的关键。进而提出了两个杂交算子协同组合的方法,即组合中要有能使群体收敛快的和收敛慢的算子,以调节群体多样性;要有求解质量较好的算子,以利用群体多样性求出更好的解;通过调整两个算子的比例可调节群体收敛速度以及平衡好算子的求解质量和收敛速度之间的关系,使得算子组合形成协同求解能力。为获得更好的协同效果,还要考虑算子组合的问题相关性。详尽的数值实验结果表明了分析的正确性和所提出的协同组合方法的有效性。     

基于改进多目标蜂群算法的Web服务组合优化方法

为解决Web服务组合优化方法中的组合多样性和服务质量的问题,在人工蜂群算法上提出改进,通过在算法中引入反向学习算子、精英引导策略和组合变异策略等操作,使得种群个体有针对性地进行更新,在保证服务组合质量的前提下,提高了服务组合的多样性.结果表明,所提算法具有良好的算法收敛性和均匀性,同时在为Web服务组合优化方面,也取得了较好的优化效果,提高了寻优精度、解的质量和收敛速度.     

基于自适应伪并行遗传算法的动力学参数识别

为研究结构动力学参数识别问题,引入一种新的度量种群多样性的指标,构造了新的自适应遗传算子,结合伪并行遗传算法,改进了遗传算法的全局收敛性和收敛速度;利用ANSYS程序的参数编程,将其成功应用于动力学模型中弹性模量和阻尼的识别.数值试验表明,该方法具有满意的识别效果,并具有较强的抗噪能力,可用于工程实际.     

求解单级多资源约束生产批量计划问题的免疫遗传算法

通过对单级多资源约束生产批量计划问题(SLCLSP)模型进行分析,提出了基于免疫遗传算法(IGA)求解该问题的方法.此算法在保留基本遗传算法(SGA)随机全局搜索能力的基础上,借鉴生物免疫机制中抗体的多样性保持策略,大大提高了算法的群体多样性.实验结果表明,免疫遗传算法可有效改善基本遗传算法的未成熟收敛和局部搜索能力差的缺点,具有很好的全局收敛能力,使全局收敛性及收敛速度两方面均得到提高,能有效解决SLCLSP问题.     

用IAA求解约束模型多解问题

针对蚁群优化算法易于陷入早熟收敛和局部求精能力不足的缺点,提出一种用免疫蚁群算法(IAA)寻找最优解的方法.算法基于人工免疫系统原理,设计了具有免疫能力的蚂蚁抗体保持蚁群的多样性,在迭代后期蚁群依然保持进化能力,提高了算法的局部求精能力,使蚁群优化算法在局部开采与全局探索间都取得了更好的平衡.实验结果表明,算法具有良好的优化性能和时间性能.     

相对论谐振子解析逼近解的构造

利用牛顿谐波平衡法构造相对论谐波振子的解析逼近周期和周期解. 先引入新变量, 重写关于新变量的控制方程, 再用牛顿谐波平衡法求解. 结果表明: 该方法具有较快的收敛速度; 得到的解析逼近解在振幅全部取值范围内均有效; 构造的解析逼近周期和周期解具有较高的精度.     

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。     

三角函数选择算子的遗传算法在梯级水库优化调度中的应用

针对遗传算法求解水库优化调度时传统选择算子无法克服适应度非负问题,提出了一种三角函数选择算子遗传算法的梯级水库优化调度求解方法,并通过实例对正弦函数轮盘赌选择与单纯轮盘赌选择的自适应遗传算法做了比较．结果表明,由于基于正弦函数的选择算子克服了轮盘赌对适应值非负的要求,非常适用于求解水库优化调度,且能够很好地保持种群多样性,因此在进化后期能够找到更加优良的解．在实例的选择上,选用“以水定电”的三峡梯级调度模型,并采用由大量实测资料建立的三峡出库流量和葛洲坝入库流量变系数线性回归方程来处理水库间流量传播问题．本文提出的梯级水库优化调度求解方法,有效地改善了遗传算法的收敛性能,而且由于考虑了流量演进,提高了模型精度,具有较高的实用价值．     

无纹理图像修复模型的快速数值算法

将曲率驱动扩散(CDD)模型应用于无纹理图像的修复, 对其数值离散格式进行改进, 计算分为两步执行:  在修复区域内采用时间步进法; 修复区域外利用加性算子分裂方法, 该方法加快了收敛速度, 数值实验结果表明效果较好.     

Do search and selection operators play important roles in Multi-objective Evolutionary Algorithms: A case study

Multi-objective Evolutionary Algorithm (MOEA) is becoming a hot research area and quite a few aspects of MOEAs have been studied and discussed. However there are still few literatures discussing the roles of search and selection operators in MOEAs. This paper studied their roles by solving a case of discrete Multi-objective Optimization Problem (MOP): Multi-objective TSP with a new MOEA. In the new MOEA, We adopt an efficient search operator, which has the properties of both crossover and mutation, to generate the new individuals and chose two selection operators: Family Competition and Population Competition with probabilities to realize selection. The simulation experiments showed that this new MOEA could get good uniform solutions representing the Pareto Front and outperformed SPEA in almost every simulation run on this problem. Furthermore, we analyzed its convergence property using finite Markov chain and proved that it could converge to Pareto Front with probability 1. We also find that the convergence property of MOEAs has much relationship with search and selection operators. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (60133010,70071042,60073043) Biography: Yan Zhen-yu( 1977-), male, Master student, research interests: computational intelligence, evolutionary computation.     

顺 从 算 子 的 稳 定 性

利用算子逼近思想研究各种广义顺从算子构成的集合在B(H )中的闭包和内点(即在B(H )中的百分比), 并进一步研究算子的各种顺从性在各种等价关系下的稳定性.     

基于SVM评价准则的高维数据混合特征选择算法

基于高维数据的特征选择性, 运用功能扰动集成方法, 对４种不同特征选择器的结果进行集成, 得到了分类精度高且稳定性较好的特征子集.  在基因数据集上与原有算法进行性能对比实验, 结果表明, 多特征选择混合算法可使特征选择的结果间具有互补性, 从而有效提高特征选择的稳定性和分类精度.     

兼顾最优个体的模拟退火分层遗传算法

针对传统分层遗传算法存在"发散"、收敛速度慢和最优解易丢失等缺陷,本文提出了一种改进的分层遗传算法,采用基于模拟退火思想的底层交叉和变异算子,避免底层算法的"发散"、提高收敛速度;设计了一种兼顾最优个体的高层选择算子,防止最优个体丢失。求解SAT问题的比较实验结果表明:求解成功率与收敛速度等算法性能均有较大提升。