一种求解约束函数优化问题的遗传算法

遗传算子和种群更新策略在遗传算法全局寻优过程中发挥着重要作用，通过多父体杂交算子使产生的后代更具多样性和采用最小代数代沟种群替换模型有效地均衡算法对问题解空间的探索和开发能力提高算法的性能，给出了一种求解约束函数优化问题的遗传算法。对两个典型约束函数优化问题进行了数值实验，实验结果表明了该算法的有效性和稳健性。     

一种基于种群熵估计的自适应遗传算法

为获得运行过程中对搜索空间勘探和开采的平衡 ,该文提出了一种基于种群熵估计的参数自适应遗传算法。该算法每一进化代的新种群由保留、繁殖和随机 3部分子种群组成 ,其数量则由相应的参数进行控制。通过引入种群熵的概念对种群内个体的多样性进行度量并使用一种简单的方法对其进行估计以确定各控制参数 ,该算法实现了参数的自适应调节。试验结果表明该算法能够有效协调勘探和开采 ,在处理复杂问题时表现出较高的性能     

基于改进人工蜂群算法的多机飞行冲突解脱策略

针对同一空域内多无人机飞行冲突解脱问题,提出了一种基于改进人工蜂群算法的冲突解脱策略。在传统蜂群算法的基础上改进了跟随蜂对雇佣峰的选择概率及跟随蜂的搜索策略,发挥了迭代过程中最优解的引导作用,保持了传统人工蜂群算法全局搜索和跳出局部最优的能力,解决了传统人工蜂群算法局部搜索效率较低的问题,提升了收敛性能,增加了得到最优解的概率。利用该算法通过航向调整和速度调整2种策略实现了多机的冲突解脱。对比仿真结果验证:该方法在收敛速度、运行速度和最优解的适应度等方面都较遗传算法有很大提升。     

基于改进樽海鞘群算法的到达时间差定位

针对室内到达时间差(time difference of arrival, TDOA)位置估计中的非线性最优化问题, 提出用改进的樽海鞘群算法搜索目标位置. 通过选择最优主基站构造改进的适应度函数, 使适应度函数可以更好地反映解的优劣程度, 提高了搜索精度. 在初始樽海鞘种群中引入近似解, 使全局搜索的步骤得到简化, 加快了算法前期收敛速度. 采用自适应跟随策略更新追随者位置, 解决局部开发低效问题, 加快了算法后期收敛速度. 仿真结果表明, 基于改进樽海鞘群算法的 TDOA 定位技术相比其他元启发式算法具有更高的定位精度和更快的收敛速度.     

基于单隐层前馈神经网络的优化算法

前馈神经网络是神经网络中最常用的函数近似技术。根据普适定理,单隐层前馈神经网络(a single-hidden layer feedforward neural network,SFNN)可以任意接近相应的期望输出。一些研究人员使用遗传算法(genetic algorithms,GAs)探索FNN结构的全局最优解。然而,使用GAs来训练SFNN是相当费时。提出了一种新的SFNN优化算法。该方法是基于凸组合算法(convex combination algorithm,CCA)在隐含层上分析信息数据。事实上,该技术是将分类遗传演算法结合交叉策略的GAs算法。改进方法比GAs算法性能更优,但在进行学习和遗传演算前需要大量预处理工作如将数据分解为二进制代码。同时设置一个新的误差函数量化SFNN性能、获得连接权值最优选项以直接解决非线性优化问题。采用几个计算实验验证改进算法,结果表明改进方法更适合寻找单隐含层SFNN的最优权重。     

聚类分析在多极值函数优化中的应用

将聚类分析方法应用于经典的优化和遗传寻优过程当中，提出了一种求解多极值函数全局最优解的方法。在基于梯度的算法中，先取多个初始点，几次迭代搜索后做聚类分析。在每类取一点，将目标函数分为多个单极值函数，然后分别寻优，通过比较得到全局最优解。在遗传算法中，通过聚类分析在每类取若干个体作为代表个体，它们将始终参与遗传操作，从而有望达到全局最优。     

考虑多资源约束的非等效并行机节能调度算法

针对瓶颈工序光刻过程中考虑能源消耗、多类型多数量的掩膜资源、换模等约束的非等效并行机调度问题,进行了改进型免疫克隆选择算法的调度方法研究.首先对问题域进行描述,以最小化总加权完成时间与能源消耗量为优化目标,建立了数学模型;在此基础上提出了一种带精英策略的多目标免疫克隆选择算法,该算法融合了非支配排序遗传算法的排序规则,并引入深度邻域搜索算子、种群更新算子以提高算法搜索性能及挖掘性能.最后,对算法进行仿真实验,结果表明该算法是有效的、可行的.     

一种改进的遗传算法在云计算中的应用

针对传统的遗传算法在云环境中迭代次数多、耗时长的缺陷,提出了一种改进的遗传算法,主要从执行时间及执行任务所需的费用两个方面来优化任务调度.通过建立任务调度模型,设计出相应的适应度函数、界限函数.仿真结果表明,在任务调度中运用改进的遗传算法,所需的平均等待时间要短,调度所需的费用也比传统的遗传算法要低.     

Optimization in the Migration Problem of Mobile Agents in Distributed Information Retrieval Systems

In this paper,we employ genetic algorithms to solve the migration problem (MP).We propose a new encoding scheme to represent trees,which is composed of two parts;the pre-ordered traversal sequence of tree vertices and the children number sequence of corresponding tree vertices.The proposed encoding scheme has the advantages of simplicity for encoding and decoding,ease for GA operations,and better equilibrium between exploration and exploitation.It is also adaptive in that,with few restrictions on the length of code,it can be freely lengthened or shortened according to the characteristics of the problem space.Furthermore,the encoding scheme is highly applicable to the degreeconstrained minimum spanning tree problem because it also contains the degree information of each node.The simulation results demonstrate the higher performance of our algorithm,with fast convergence to the optima or sub-optima on various problem sizes.Comparing with the binary string encoding of vertices,when the problem size is large,our algorithm runs remarkably faster with comparable search capability.     

面向饲料加工的排产优化方法研究

为了提高饲料企业在成本和质量上的优势,需要采用更加科学的方法制定排产计划。首先根据饲料加工排产的特点构建了基于批量组织生产的排产模型;其次,针对布谷鸟搜索(cuckoo search,CS)算法收敛速度慢与局部搜索能力弱的问题,提出不同的改进策略形成改进CS算法求解了排产模型,改进算法运用NEH方法、Logistic混沌映射方法以及随机方法生成初始解,使用了动态改变步长的策略以平衡算法探索能力与开发能力,增加基于差分进化的交叉阶段以增强最优解的挖掘能力。采用改进CS算法,以最小化总流经时间为求解目标,在40个Taillard测试集实例和实际饲料排产数据上进行了实验,验证了改进CS算法的寻优能力。结果证明了改进CS算法在求解流水线式生产车间排产问题上的有效性。     

面向多目标优化问题的基于Species的遗传算法

为了能够快速准确地获得多目标优化问题的一组非支配解,提出了一种基于Species的多目标遗传算法.该算法采用Tchebycheff方法构建一定数量的子问题,进而基于Species机制构造多种群实现了对多个子问题的并行求解.这种采用多个体对一个最优解的搜索方式提高了算法的探索能力和开发能力.最后,对一组标准测试函数进行仿真实验,结果表明所提出的算法能够快速准确地获得一定数量的非支配解.     

基于双种群粒子群优化新算法的最优潮流求解

提出一种带赌轮选择的双种群粒子群优化算法(TSPSO)求解最优潮流问题。在该算法中,对2个种群采取不同的参数设置,使得粒子在进化过程中具有不同的飞行轨迹,从而尽可能地探索解空间,增强算法的全局搜索能力;基于赌轮算法的概率选择机制使粒子可以在较好的可行解邻近范围内高强度搜索,增强了算法的局部搜索能力;采用自适应惩罚因子能有效区分最优潮流的目标函数和约束条件对种群进化的影响,使种群可以跨越不可行域到可行域进行搜索。通过IEEE30节点系统对该算法进行测试,结果表明,采用该算法可以有效求解最优潮流问题。     

基于遗传算法求解复杂时间-空间布局问题

给空间布局问题加入时间约束的多目标、多约束化布局问题(复杂时间-空间布局问题)是NP完全问题.探讨了遗传算法在求解这一复杂问题过程中的应用,提出用分层型遗传算法处理复杂时间-空间布局问题,给出了有效的编码形式和解码运算.根据混合原则和算例,该算法优于普通的遗传算法.     

A Multi-Agent Approach for Solving Traveling Salesman Problem

The traveling salesman problem （TSP） is a classical optimization problem and it is one of a class of NP- Problem. This paper presents a new method named multiagent approach based genetic algorithm and ant colony system to solve the TSP. Three kinds of agents with different function were designed in the multi-agent architecture proposed by this paper. The first kind of agent is ant colony optimization agent and its function is generating the new solution continuously. The second kind of agent is selection agent, crossover agent and mutation agent, their function is optimizing the current solutions group. The third kind of agent is fast local searching agent and its function is optimizing the best solution from the beginning of the trial. At the end of this paper, the experimental results have shown that the proposed hybrid ap proach has good performance with respect to the quality of solution and the speed of computation.     

均匀邻域对位的自适应差分进化算法

针对对位差分进化算法依然存在探索能力差和早熟收敛问题,提出一种基于均匀邻域对位的自适应差分进化算法.该算法在对位点所在局部邻域作适应性的小幅均匀变异操作,用以扩大对位点的搜索区域,从而提高跳出局部陷阱的概率;在对位点均匀变异操作中,变异步长利用当前群体中所有个体在每一维度的最大最小值的差距作自适应的调节,通过实时利用群...     

具有分解结构的多目的批处理过程短期调度模型

针对多目的批处理过程的短期调度问题,分析了基于设备独立事件触发的建模方法在描述存储过程的特点及局限性,建立了存储的时间函数来准确描述存储状态,并以此为基础,在不额外增加变量的情况下,建立了一种新的具有分解结构的调度模型,该模型由两个层次的优化问题构成。设计了基于分解的遗传算法求解模型。针对主要由处理任务的时间顺序约束和存储容量约束构成的子问题,通过松弛,给出了简单的递推算法求得最优解或近优解,然后返回主问题,采用遗传算法,使得搜索空间大为减小。仿真实例说明了模型和算法的有效性。     

考虑排班的人力资源投入问题的建模与优化

结合实际生产或项目中的排班情况,提出考虑排班的人力资源投入问题。针对该问题建立了以最小化人力资源投入为目标的数学模型。根据资源投入量与排班约束的性质,将原问题数学模型简化,证明简化后问题的数学模型与原问题最优解一致,并通过CPLEX软件求解过程,说明简化后的数学模型在求解速度上表现出很大的优越性。对于大规模问题,由于排班约束会导致班次间资源占用,使用传统任务列表编码方式难以获得较优的解。为此,提出了一种新型编码方式的遗传算法。该算法采用对作业延迟时间进行编码的方式,对作业开始时间进行搜索。为了提升算法的局部搜索能力,对作业延迟时间和开始时间进行局部优化。最后,通过数值实验与CPLEX和文献的算法比较,表明该算法的有效性。     

求解矩形件优化排料蚁群算法

介绍了一种使用蚁群算法求解矩形件优化排料问题的新方法。矩形件优化排料问题可以用与或树来描述，这样有关的优化问题就变成寻找一棵面积比率最大的二叉树，用蚁群算法实现这种树搜索，是把一定数量的蚂蚁分布在与或树的根节点，蚂蚁间通过使用信息素相互交流，完成从与或树到二叉树的选择，从而得到矩形件优化排料问题的优化解。     

一种新型智能监控系统

设计了一种具有学习功能的多点实时控制的智能监控系统,将模糊小脑模型、多层前馈网参数分离算法用于学习模块,增大了系统经验值,并提高了学习速度;用信息融合模型解决局部与整体的关系,用多信道对同一点监控及多点并行监控多目标的方法,解决了误报、漏报、监控范围小、报警信息量单一等问题,并以多信道对同一点监控为例,进行了仿真验证.     

多目标优化问题的研究

针对传统方法求解多目标优化问题的局限性,应用一种新的算法求解。遗传算法从问题解的串集开始搜索,覆盖面大,可以同时处理群体中的多个个体,利于全局择优,减少陷入局部最优的风险,而最小生成树具有过程简单清晰、适用性广泛的特点,结合两者的优点,构造了基于生成树的遗传算法。首先通过加权目标规划法求出最优解,然后通过遗传算法和基于生成树的遗传算法求解,结果表明,对于小规模的多目标优化问题,两种算法都可以求出最优解,在求解时间方面,基于生成树的遗传算法比遗传算法更优越。