均匀试验设计在遗传算法中的应用

介绍了在遗传算法中运用均匀设计产生初始种群的方法，指出由于遗传算法的交叉机制是完全依赖于初始种群的，所以初始种群的多样性对于遗传算法的收敛性是至关重要的．同时通过算例采用De Jong提出的验证方法验证了运用均匀设计产生初始种群能够增强遗传算法的收敛性．     

遗传算法初始种群与操作参数的均匀设计

通过对遗传算法初始种群与操作参数设定问题的研究,认为初始种群的分布状态与算子操作参数的选取直接关系遗传算法的全局收敛性与搜索效率,对初始种群与各操作参数进行合理设定是应用遗传算法进行寻优计算的重要问题.同时,遗传算法的初始种群必须科学地表征解空间的信息,操作参数也必须兼顾多样性与快速性相互协调设置.基于优化设计思想提出应用均匀设计方法同时确定遗传算法的初始种群及其他操作参数的方法.利用均匀设计的等价准则提出一种简化计算的近似获得均匀初始种群的方法,仿真实例验证了这种方法的可行性、有效性.     

遗传算法参数对圆阵固定干扰抑制问题的影响分析

基于遗传算法在智能天线波束成型上的应用,在一种改进的二进制编码方法的基础上研究了均匀圆阵的固定干扰抑制问题,重点讨论了遗传算法参数中最小幅度影响位和最小相位影响位的编码长度对种群规模选取的影响,并给出了最小影响位编码长度和种群规模的最佳选取规则,仿真结果表明在最佳取值时算法收敛性和零陷深度均可获得较好改善.     

一种基于正交实验设计的遗传算法

将正交实验设计法与遗传算法结合,介绍了正交初始化的种群和正交的交叉算子,得到一种正交遗传算法.经仿真实验,该算法收敛性和解的质量均优于标准遗传算法.     

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.     

改进遗传算法在压缩机优化设计中的应用

对标准遗传算法进行了有益的改进,使得算法避免了早熟和陷入局部最优·采用混合编码的方法,使算法更适用于工程实际·设计的重组和筛选算子用于初始种群的形成使得初始解分布更加合理,有益于提高算法的计算效率和收敛性,在算法实现中遗传算子的选择采用了适用于二进制编码的单点交叉按位变异和适用于实数编码的算术交叉非均匀变异的混合算子,使得遗传算子能够适用于实数和二进制两种编码方式·并且尝试了将改进的遗传算法用于滑片式压缩机参数的优化,结果表明,经过改进的遗传算法有效可靠,经过优化的压缩机参数合理·     

基于复合式遗传算法的电机排产优化

为了解决电机的排产优化问题,提出了一种复合式遗传算法进行求解.首先,采用Palmer法产生一个初始解,同时随机产生其他个体来共同组成初始种群;其次,采用子种群分类交叉和种群整体替换策略进行交叉和替换操作;最后,利用Metropolis准则控制变异操作,得到新的种群.整个迭代进化过程采用模拟退火算法的控温准则进行控制,以此寻求最优解.对L公司的生产数据及其订单进行测试,试验结果表明：复合式遗传算法相比传统的遗传算法,能在一定程度上优化排产顺序,提高生产效率;而相比较新改进的遗传算法,其搜索速度更快,算法性能更优.     

负荷建模参数辨识中综合改进遗传算法的应用

参数辨识是负荷建模的关键之一,针对遗传算法本身存在的缺陷,提出一种综合改进的遗传算法.该算法通过初始种群选择、最优个体保留、自适应交叉和变异率等方面进行综合设计,有效地避免了早熟和近亲繁殖,提高了收敛速度.建模实践表明,所提的综合改进遗传算法可加速收敛,缩短辨识时间,同时提高了拟合精度,克服了参数的分散性,是一种适合于负荷建模参数辨识的优化算法.     

一种带时间窗车辆路径问题的混合蚁群算法

针对带时间窗车辆路径问题求解时蚁群算法存在容易陷入局部最优,而遗传算法初始种群的优劣对算法有效性存在直接影响,提出一种混合蚁群优化算法。算法首先在蚁群算法的节点选择概率公式中引入时间窗因素,以得到初始种群,然后通过遗传算法的交叉算子和变异算子对初始种群中的较优路径进行交叉和变异操作,从而得到更优的路径。通过Matlab环境下对文中混合算法进行仿真实验,在车辆利用率和路径规划上效果明显,表明了算法的高效性,同时混合算法可以避免陷入局部最优。     

结构优化设计中的组合遗传算法

针对标准遗传算法存在的早熟收敛、随机振荡和收敛速度慢等缺陷,采取改进措施.利用混沌序列的随机遍历性生成初始种群,并把相对差商算法的优化解加入到初始种群中,改善初始种群的性能.采用适应度的指数尺度变换改进传统的适应度评价函数.相对差商算法局部搜索能力强,而遗传算法具有较强的全局搜索性,发挥两者的优势,提出组合遗传算法.把相对差商算法作为一个与选择、交叉、变异平行的遗传算子嵌入到改进遗传算法中,提高局部寻优能力,防止早熟收敛.通过十杆平面桁架的数值算例来验证组合遗传算法应用的可行性和有效性,组合遗传算法的优化结果也远好于标准遗传算法和改进遗传算法.     

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.     

改进自适应遗传算法在BP神经网络学习中的应用

针对遗传算法容易产生局值的问题,提出一种新的自适应遗传算法,改进遗传算子,通过比较两代之间的适应度评估值,选取适合的交叉率和变异率,保证了优秀个体进入下一代,而且避免了种群中最大适应度值的个体的交叉率和变异率为0的情况.最后,将改进后的算法应用于库存控制模型,实验表明,改进后的自适应遗传算法能避免局值,提高网络的收敛速度,改善了网络的学习性能.     

一种基于方差的自适应遗传算法

为了解决遗传算法的收敛速度和全局收敛性之间的矛盾,本文提出了一种改进的自适应遗传算法Adaptive GA Based on Square Error(SEAGA)。在原自适应遗传算法Adaptive GA(AGA)的基础上提出用适应度方差函数来监控种群的进化情况并据此自动调整算法的交叉率和变异率的思想。通过用此算法对测试函数进行计算,并与SGA,AGA的结果进行比较,可以看出本算法在收敛速度和全局搜索性上优于其它同类算法。     

自适应遗传算法在某拱坝渗流参数反演中的应用

利用水头实测资料,以渗透系数为待反演参数,在采用基本遗传算法进行参数反演研究的基础上,针对简单遗传算法难以确定交叉率和变异率的最佳值及计算量较大、易早熟等缺点,提出以自适应遗传算法来解决工程中的这类反演问题;为力求使改进的遗传算法计算量更小,收敛性更强,同时结合二维稳定渗流有限元工程实例进行了反演计算.结果表明,自适应遗传算法在保持简单遗传算法优点的同时,有效地提高了算法的收敛性,并在一定程度上克服了简单遗传算法的早熟问题.     

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.     

公路养护资源分配中遗传算法的参数优化

为辨明公路养护资源优化分配中遗传算法参数对运算效率和精度的影响,提出基于正交试验的参数优化方法.选取种群规模与迭代次数比例、交叉形式和变异概率3个参数,利用正交设计方法进行3因素3水平试验,建立主效应和交互效应的假设检验模型,并计算出构造统计量值和临界值.试验结果表明:种群规模与迭代次数的比例及交叉形式对算法的影响比变异概率显著,并且3个参数的最优取值分别为1/4、两点交叉和0.05.该方法能够减少标定遗传算法参数所需的大量试验.     

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.     

一种动态种群不对称交叉的新型遗传算法

在分析实数编码遗传算法各操作步骤的实质和不足的基础上,提出了以提高算法柔性为目的、以动态种群和不对称交叉为主要特点的新型遗传算法.在遗传寻优的每一代中,父辈个体的繁殖次数在限定的范围内随机波动,种群规模随之动态变化,依据生态平衡的原理,通过选择和复制将新一代种群规模限定于某一波动均值处.为提高新生个体的多样性及其在参数空间中的遍布性,提出并设计了不对称交叉的具体方法.针对新型算法,提出了双重选择的选择方法.经典型算例验证,所提算法具有收敛快、成功率高、抗早熟能力强的显著特点.     

一种改进的二进制编码遗传算法研究

针对普通遗传算法(CGA)易陷入早熟,局部搜索能力较差,全局优化速度缓慢等问题,提出了一种改进的遗传算法(IM_GA),该算法融合了由进化代数或适应度分布调节变异交叉率的思想,从这两个方面共同改进了变异交叉率,仿真结果证明了该改进遗传算法的优越性.与普通标准遗传算法比较,该算法不仅收敛性较好,且能迅速找到全局最优解.     

基于微分进化算法的导弹起飞质量优化设计

为快速准确地计算导弹起飞质量,对优化算法进行了研究,提出了基于微分进化算法的导弹起飞质量设计方法.以单室双推力固体火箭发动机类型的导弹起飞质量作为算例进行了优化设计.确定了设计变量及约束条件,建立了导弹起飞质量优化模型.根据优化模型选取微分进化算法中的种群规模、最大进化代数等参数,最终通过不断迭代获得最小起飞质量.优化结果显示,与遗传算法相比,微分进化算法在导弹起飞质量计算方面具有更快的收敛性和更高的计算精度.