一种由种群发育约束个体变异的鲁棒遗传算法

提出用种群发育停滞代数对变异概率和变异位数进行动态控制的改进遗传算法。该算法把种群没有更优个体产生看作种群发育停滞 ,将种群发育停滞代数定义为当前繁殖代序号与已得最优解的繁殖代序号之差 ;变异参数 (包括变异概率、变异位数 )初值与标准遗传算法 (SGA)相近 ;随着发育停滞代数的增长 ,增大变异参数 ;当有更优个体产生时 ,变异参数恢复到初值 ,种群发育停滞代数置 0 ;随种群发育停滞代数再次增长 ,变异参数再次增大 ,如此反复 ,直至算法结束。该算法在保持局部搜索能力的同时 ,提高了全局搜索能力及速度。用两个多极值函数(Camel函数、Shaffer’sF6函数 )对该算法进行测试 ,结果表明 ,与SGA及自适应遗传算法相比 ,该方法以相当强的鲁棒性收敛到全局最优解 ,且具有较高的收敛速度     

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.     

一种改进的微种群遗传算法

 采用种群隔离机制、算术交叉、杰出者保留策略等对微种群遗传算法进行了改进。减少了重启动次数,增强了两次重启动之间遗传优化过程的全局和局部搜索能力,使算法在尽可能保有模式识别信息的前提下进行智能搜索;采用了实数编码,减少了编码和解码过程中的计算开销;引入了自适应随机变异算子,使之在不增加循环次数的前提下,增加了利用现有种群已经获得的遗传信息进行有效搜索的次数;引入了异种机制,有效提高了微种群遗传算法收敛于全局最优解的概率,加快了收敛速度。最后,标准测试函数的测试结果证明了这一改进的微种群遗传算法能够用远低于标准遗传算法的计算代价获得更佳的优化效果。     

遗传算法三种编码策略的比较研究

分析遗传算法的二进制、实数、十进制编码策略实现方法,根据各编码的特点,设计相应的改进遗传策略.以前馈神经网络权值优化问题为例,用计算机仿真实验的方法研究三种编码策略对各遗传算法性能的影响.研究结果表明,若同时强调搜索效率和搜索准确性,宜采用实数编码的改进遗传算法;若只强调搜索准确性,则应优先考虑十进制编码的改进遗传算法.研究的结论为遗传算法在高维连续参数优化问题中编码策略的选取提供了理论指导.     

一种由种群发育约束个体变异的鲁棒遗传算法

提出用种群发育停滞代数对变异概率和变异位数进行动态控制的改进遗传算法。该算法把种群没有更优个体产生看作种群发育停滞，将种群发育停滞代数定义为当前繁殖代序号与已得最优解的繁殖代序号之差；变异参数(包括变异概率、变异位数)初值与标准遗传算法(SGA)相近；随着发育停滞代数的增长，增大变异参数；当有更优个体产生时，变异参数恢复到初值，种群发育停滞代数置0；随种群发育停滞代数再次增长，变异参数再次增大，如此反复，直至算法结束。该算法在保持局部搜索能力的同时，提高了全局搜索能力及速度。用两个多极值函数(Camel函数、Shaffer’s F6函数)对该算法进行测试，结果表明，与SGA及自适应遗传算法相比，该方法以相当强的鲁棒性收敛到全局最优解，且具有较高的收敛速度。     

一种基于模糊规则遗传算法在车间布置中的应用

提出了一种将模糊控制规则引入遗传算法的方法．根据每一代种群中所有个体适应度值的变化，对交叉概率、变异概率和染色体交叉长度进行模糊调整，很好地抑制了遗传算法的早熟现象，提高了搜索的效率．归纳出模糊调整规则，并叙述了应用模糊规则对交叉概率、变异概率和染色体交叉长度进行调整的策略；给出了模糊控制器的设计．用该模糊遗传算法对制造系统中的车间布置问题进行了仿真．结果表明，该算法是一种效率很高的寻优方法．     

混合优化策略在生命线管网拓扑设计中的应用

提出用遗传-模拟退火算法(GASA)混合优化策略来求解生命线管网的拓扑优化问题.混合优化策略结合了遗传算法的并行搜索机制和模拟退火算法的概率突跳特性,提高了算法的优化性能、参数鲁棒性以及计算效率.数值仿真实验表明了算法的稳定性非常好,首次达到最优值的进化代数,且比单一遗传算法提高了26.5倍.     

基于实数编码的自适应伪并行遗传算法

根据适应度的方差，定义了一种度量种群多样性的指标。在实数编码遗传算法的交叉算子和变异算子中引入该指标，并将该指标用于指导交叉概率和变异概率两个参数的调整，从而使算法在计算过程中能够根据种群多样性的变化自适应地调整其参数。再采用并行计算的思想，在单台计算机上实现了一种类似并行遗传算法的自适应伪并行遗传算法。用这种方法对6个典型的多峰值函数求极值，并和其他方法进行比较，结果表明：所定义的种群多样性指标可以用于遗传算法的自适应调整，该算法具有较强的全局搜索能力和局部搜索能力，能够有效地克服早熟收敛问题。     

初始种群范围及运行参数对遗传算法解算GPS病态方程的影响

通过实验研究了GPS快速定位病态方程中参数的搜索范围对基线及双差模糊度解算精度的影响,通过GPS基线解算实例研究了种群大小、交叉概率、变异概率及最大进化代数等参数设置对GPS基线及双差模糊度解算精度的影响。计算结果表明,如果测站近似坐标精度达到±0.5m以内,仅利用2个历元的单频载波相位观测数据,利用遗传算法可得到较准确的模糊度浮点解,有利于模糊度的快速固定。种群大小、交叉概率、变异概率及最大进化代数对遗传算法解算精度有一定的影响,通过实验将其分别设置为80,0.75,0.02,400,计算结果表明这些参数的设置是合适的。     

基于改进自适应多种群遗传算法的结构-控制系统一体化优化

提出一种改进的自适应多种群遗传算法,以更好地解决建筑结构-主动控制系统一体化优化问题,即同时对被控结构参数、控制算法参数、主动作动器布置位置进行优化。该遗传算法对编码方法、初始种群生成、选择策略、交叉概率和变异概率的自适应调整、多种群协同进化中移民策略等进行改进。研究结果表明：改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法优化结果总体一致,表明前者分析结果是正确的,并且具有较高的精度;改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法首次得到优化分析最优解的平均进化代数分别为320与730,表明前者比后者收敛速度更快;改进的自适应多种群遗传算法每次能达到或接近最优解,可有效克服基本遗传算法优化结果随机性较强的缺点;经改进的自适应多种群遗传算法优化的主动控制系统取得明显减振效果,E1 Centro波输入时,主动控制结构层间位移角峰值和绝对加速度峰值较无控时分别平均减小54.5%与46.7%。算例结果表明了改进的自适应多种群遗传算法的有效性,实现了对建筑结构-主动控制系统的一体化优化。     

多流股换热器网络综合问题的优化算法设计

多流股换热器网络综合问题是一个混合整数非线性规划问题（MINLP）,这类问题规模大、约束条件多,严重的非凸非线性使得目标函数存在多个局部最优解．传统的基于梯度的优化算法在求解时极易陷于局部最优．有鉴于此,本研究采用遗传算法解决此类问题,通过对遗传算法进行改进,针对简单遗传算法存在的早熟和运行参数难以确定的问题,设计了多样性保持算子和多种群进化的算法结构;计算时运行参数自适应确定,并把模拟退火算法思想引入遗传算法子代的生成中去．实例证明,采用所构造的算法可有效求解MINLP问题,并有利于寻求到全局最优解．     

E.coli和Yeast基因起始与终止密码子邻近序列碱基保 …

计算Ｅ．ｃｏｌｉ和Ｙｅａｓｔ基因起始与终止密码子邻近序列单碱基、相邻双碱基、相邻三碱基的碱基出现概率得出的Ｍ１（ｌ）、Ｍ２（ｌ）、Ｍ２（ｌ）值,很好地体现了原核生物Ｅ．ｃｏｌｉ和真核生物Ｙｅａｓｔ翻译起始区域的显著差异;矩阵Ｐ的本征值之和,可作为衡量不同生物基因碱基保守性,关联性强弱强度的一个指标。     

一种克服遗传算法早熟的参数调整及并行方法

遗传算法是一种自适应全局优化概率算法,容易产生早熟（过早收敛）现象,影响了问题的求解,本试图借助于多种群进货和种群间个体移植的概念,通过自适应控制参数的调整,利用移植并行的方法求出问题的最优解（或近似最优解）以使避免早熟,从而提高算法的搜索范围和效率。     

求解作业车间调度问题的一种自适应遗传算法

针对作业车间调度问题，提出了最小化空闲时间的处理过程及其变异算子，设计了一种自适应遗传算法．该算法根据个体的特征确定交叉和变异次数，并根据种群特征不断修正种群．经典的调度基准问题测试表明：自适应措施能够有效保持种群的多样性，可以采用非常小的种群规模；最小化空闲时间的变异算子缩小了算法的搜索空间，大大提高了搜索效率．     

基于捕食搜索策略混合遗传算法的车辆路径问题研究

在分析研究车辆路径问题的基础上,将其转换为经典TSP优化问题进行求解并建立数学模型,针对遗传算法在求解车辆路径问题时搜索效率低,容易陷入局部最优的缺点,提出了一种改进的遗传算法.改进算法引用自适应邻域法进行种群初始化;基于捕食搜索策略动态自适应调整遗传参数,在加快寻优速度的同时防止陷入局部最优;交叉前后的种群分别实施精英个体保留策略,交叉变异之后引进进化逆转操作,继承父代较优和较多的信息.实验结果表明:改进遗传算法搜索效率高、计算结果较为稳定;求解车辆路径最优问题较其它算法具有较好的性能.     

伪并行遗传算法在供水管网优化调度中的应用

讨论了基于微观水力模型的多水源大型供水管网优化调度问题的主要特征，并提出了求解该问题的改进遗传算法．首先，针对决策变量的结构提出二进制-实数混合编码策略；其次，设计并实现了多种群进化的伪并行遗传算法．将本算法与单一群体进化算法同时应用于实际管网的优化调度求解，结果表明，通过个体迁移策略，伪并行遗传算法可以加速优化搜索的进程，显著改善解的质量，并有效节省运行调度费用．     

机组组合的混合编码遗传/tabu搜索组合算法

通过对遗传算法和tabu搜索的各自运算特性进行分析,文章提出了一种混合编码遗传算法与tabu搜索策略结合的组合算法,并运用组合算法对机组优化组合问题进行了求解。组合算法较好的结合了遗传算法的大规模寻优特性与tabu搜索的强局部搜索能力的特点,较大地减小了算法陷入局部最优的概率,能快速搜索到高质量的系统优化解;而且算法所采用的混合编码策略避免了每一迭代步上的负荷经济分配计算,大大地减少了计算量,提高了搜索速度。实例仿真结果表明,这种组合算法是有效的。     

基于多种群遗传算法的船舶操纵干扰系数推定

将干扰系数γ和WR0的估算归结为带约束的目标优化问题,并将遗传算法引入到该优化问题中.对干扰系数的估算,提出了一种基于实数编码的多种群遗传算法(RMGA),采用自适应遗传算子和最优保留策略,有效提高了RMGA全局搜索能力和局部快速搜索能力.通过假定真值仿真计算的结果作为观测量来辨识参数γ和WR0.辨识结果令人满意.     

基于白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．     

遗传算法编码策略研究

遗传算法是—类基于自然选择和自然遗传机制的自适应全局优化概率搜索算法,编码策略是设计遗传算法的一个重要步骤,通过研究二进制码和格雷码的编码策略,分析了编码差异、个体差异和适应度差异之间的关系,得到了两种不同编码对遗传算子搜索能力的影响和它们的特性。