求解最小Steiner树的可视化试验方法

求解最小Steiner树是NP难题,在通信网络设计、交通规划等工程实际中有着广泛的应用.利用表面活性剂溶液的物化特性,将溶液的最小表面张力特性采用平行板结构转化成二维平面的最优路径,得到了最小Steiner树的可视化解.通过改变模板装置和溶液的相对运动,研发出了最短路径可视化仪,为将最小Steiner树求解应用于工程实践探索了新的方法手段.     

求解JLSP问题的遗传禁忌混合优化算法

针对批量与排序的集成问题设计一种遗传算法和禁忌搜索相结合的混合算法,用遗传算法作为主框架优化批量,排序部分由禁忌搜索单独优化,并将排序最优解反馈到遗传算法的主框架中生成集成计划继续寻优。遗传算法的选择算子和变异算子分别采用不同的自适应机制,以提高算法的搜索能力和收敛速度。对3种不同规模算例进行测试,其结果与其他算法比较,验证了所提算法的有效性。     

一种改进的自适应遗传算法

提出的自适应遗传算法采用群体的最大适应度fitmax、最小适应度fitmin、适应度平均值fitave 这 3个变量来衡量群体适应度的集中程度 ,然后根据适应度集中程度 ,自适应地变化整个群体的交叉概率pc 和变异概率pm ,改进了M .Sriniras提出的自适应遗传算法。采取最优保存策略来保证最优个体不被大的pc和pm 破坏掉。并用无放回余数随机选择算子 (RSSR选择算子 )对基本选择算子进行了改进 ,选择误差比较小。将自适应遗传算法用于图像分割的试验结果表明 ,与基本遗传算法相比 ,由于该算法综合考虑了“快速收敛”和“全局最优”这两个要求 ,因此它不仅能得到较好的分割质量 ,而且基本保持了遗传算法的运算速度 ,利于硬件实现     

求解作业车间调度问题的改进自适应遗传算法

根据当前代种群中的最优个体应该保留,但也要一定交叉与变异概率的思想,提出了改进的自适应遗传算法,开发了工程应用软件包,应用于求解作业车间调度问题,显著提高了收敛速度.特别是在搜索过程中系统能够自动给定交叉概率和变异概率,符合工程实际需要.     

求解0-1动态优化问题的双概率原对偶遗传算法

在原对偶遗传算法(PDGA)的基础上,提出一种双概率原对偶遗传算法(DPPDGA).引入弱势基因位值与强势基因位值的概念,对二者赋予不同的对偶映射概率,并对两个对偶概率进行适应性调整.比较原始算法,改进算法使种群具有更理想的多样性,并利于种群较快地收敛到满意解.仿真结果表明,该算法在0-1动态优化问题的求解中具有更好的性能.     

求解同时取货和送货车辆路径问题的改进遗传算法

同时取货和送货车辆路径问题(VRP_SPD)是经典车辆路径问题(VRP)的一个扩展,在VRP_SPD中,顾客可能要求同时取货和送货服务。本文针对这类问题,提出一种以集成方式处理取货和送货操作的改进遗传算法,通过采用一种改进的边重组交叉算子,保证了算法在遗传进化中保留父代路径上边之间邻接关系的映射信息,从而改进了算法性能;并通过在遗传进化控制参数中应用自适应策略,提高了算法的稳健性。仿真分析表明,本文算法比现有算法能取得更好的优化结果,且具有很好的稳定性。     

基于遗传算法的Skinner操作条件反射学习模型

以概率自动机(probabilistic automata, PA)为平台,结合遗传算法(genetic algorithm, GA)的进化思想,设计了反映Skinner操作条件反射(operant conditioning, OC)思想的仿生学习模型,称为基于遗传算法的操作条件反射概率自动机(genetic algorithm-operant conditioning probabilistic automata,GA-OCPA)学习系统。每一次学习尝试之后,首先,学习系统把通过OC学习算法学习得到的信息熵值作为个体适应度;然后,执行遗传算法,搜索最优的个体;最后,再执行OC学习算法学习最优个体内的最优操作行为,以得到新的信息熵值。理论上分析了GA-OCPA学习系统学习算法的收敛性,通过对两轮机器人运动平衡控制的仿真分析,表明设计的GA-OCPA学习系统的学习是一个自动获取知识和提炼的过程,具有高度的自适应能力。     

广义最小生成树的遗传算法求解及应用

介绍了最小生成树的概念,分析了最小生成树在实际应用中的局限性。引入了节点的度的定义,据此提出了广义最小生成树的概念。采用遗传算法来求解最小生成树,并针对普通遗传算法求解该问题的不足,提出了自调整的变异算子和限制父代个体数目的混合选择策略。通过一个有线电视网络的建模与仿真,表明了广义最小生成树模型的适用性。分别采用普通遗传算法和改进后的遗传算法进行求解,并将结果进行比较,证明了改进后的遗传算法的有效性。     

基于仿真的遗传算法求解动态旅行商问题

以标准旅行商问题的扩展问题--动态旅行商问题为对象,分析了动态旅行商问题中由于道路流量实时变化所引起的标准旅行商问题的数学建模与优化求解的问题复杂性.通过建立其计算机仿真模型再现动态旅行商问题中众多复杂的非平稳、随机因子.进而提出了基于计算机仿真模型的遗传算法,即根据计算机仿真的结果,应用改造后的遗传算法搜索原问题的优化解.最后,在多智能体仿真平台上实现该优化算法,并以此求解20个城市的动态旅行商问题,计算结果验证了算法的有效性.     

基于定向变异算子的求解GA欺骗问题研究

为了提高求解GA欺骗问题的效率,在阐述了GA欺骗问题和研究现状的基础上,借鉴生物进化的相关机理,提出一种定向变异算子,并结合均匀变异和正态变异算子,进行了对比和实验计算。理论分析和数值仿真都表明该算子在处理连续型函数欺骗问题上具有较好的效果。     

求解折扣运输问题的遗传算法

将基于运输量提供运输费用折扣的情况推广至运输问题.对求解折扣运输问题的遗传算法进行了讨论,提出了一种生成随机可行解的方法以及两种能够保持可行性的遗传算子,并用数值例子说明了算法的有效性.     

Algorithms for degree-constrained Euclidean Steiner minimal tree

A new problem of degree-constrained Euclidean Steiner minimal tree is discussed,which is quite useful in several fields.Although it is slightly different from the traditional degree-constrained minimal spanning tree,it is aho NP-hard.Two intelligent algorithms are proposed in an attempt to solve this difficult problem.Series of numerical examples are tested,which demonstrate that the algorithms also work well in practice.     

一种基于复形调优遗传算法的多学科优化方法

建立良好的优化方法,是多学科设计优化（multidisciplinary design optimization, MDO）求解的关键和难点。结合具有全局搜索能力的遗传算法和局部收敛特性的复形调优算法的优势,建立了全局优化算法,并将全局优化算法应用于多学科可行（multidisciplinary feasible, MDF）方法的多学科分析模型求解,建立了两级优化MDF（double optimization MDF, DO-MDF）方法和单级优化MDF（single optimization MDF, SO-MDF）方法两种计算构架。以CASCADE系统产生的多学科问题求解为例,对比5种计算构架对MDO求解的优化结果,结果表明,DO-MDF、SO-MDF两种计算构架通过有效关联学科分析的前馈信息流表现出更好的计算能力。     

基于遗传算法和分类树的信用分类方法

银行信贷信用评估本质上是个分类问题,已有统计和非统计的各种方法应用于信用评估,其中分类树方法,也称为递归分割法,比较适用于处理定性变量,而作为非统计方法之一的遗传算法则适用于处理连续型定量变量之间的非线性关系,但无法处理定性变量,利用这两种方法特点的互补性,构建了一种分类树和遗传算法相结合的信贷信用评估方法,先用分类树方法按照定性变量分类,然后在每个叶结点上用遗传算法按照定量变量分类.实证分析表明,该方法比单独使用分类树方法或遗传算法的分类准确率高.     

基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究

针对设备布局影响制造系统的总体功效的问题,但同时遗传算法在实际应用中,出现早熟现象,爬山能力弱,等一系列缺点提出遗传禁忌混合搜索算法,该算法将遗传算法和禁忌搜索相结合,遗传算法的交叉算子中增加记忆功能,避免迂回搜索,以禁忌搜索作为遗传算法的变异算子。通过实例计算,证明遗传禁忌混合搜索算法是一种行之有效的算法,对解决设备布局这类组合优化问题具有实用价值。     

Decision tree support vector machine based on genetic algorithm for multi-class classification

To solve the multi-class fault diagnosis tasks, decision tree support vector machine (DTSVM), which combines SVM and decision tree using the concept of dichotomy, is proposed. Since the classification performance of DTSVM highly depends on its structure, to cluster the multi-classes with maximum distance between the clustering centers of the two sub-classes, genetic algorithm is introduced into the formation of decision tree, so that the most separable classes would be separated at each node of decisions tree. Numerical simulations conducted on three datasets compared with "one-against-all" and "one-against-one" demonstrate the proposed method has better performance and higher generalization ability than the two conventional methods.     

基于GA的阵列幅相误差校正新方法

研究了在单、多信源入射条件下并存在幅相误差时,用MUSIC算法对信号到达方向进行估测的问题。针对一般方法对均匀细阵误差测不准、对信源数限制较严等问题,提出了一种利用遗传算法来估测阵列幅相误差的方法。该方法适用于任意阵列,放宽了对信源数的限制,在估测幅相误差的基础上对原导向矢量进行了修正,得到了更为准确的信号到达方向估计值。计算机仿真结果验证了此方法的有效性和可行性。     

基于蚁群系统的工件排序问题的一种新算法

工件排序问题中如何使加工效率最高，一直是一个非常重要而且又非常困难的问题，特别是问题的规模很大时，目前各种算法计算就非常困难，有的甚至无法得到合理的方案，蚁群系统是近年来发展起来的解决组合优化问题的一种有效方法，根据工件排序问题的特点，建立了在不同种类的并行机上加工一批不同种类工件的优化数学模型，在蚁群算法的基础上对其进行改进，成功地把改进的蚁群算法用于工件排序问题的优化中，通过与其他算法的仿真比较，表明基于蚁群系统的算法是有效的，特别是问题规模很大时更显示其快较的收敛速度和较高的精度。     

基于隐Markov树的设备状态综合诊断模型

为了充分利用小波系数之间的统计相依性以更有效地诊断设备状态,提出了一种基于隐Markov树(HMT)的综合诊断模型。首先通过主成分分析将来自多个传感器的信号转换为主成分,求出各主成分对应的频谱,然后通过比较对已训练的各HMT模型的适应度,运用Bayes决策融合法则得到设备状态综合诊断决策。为了克服HMT模型存在的计算溢出困难,采用尺度变换对EM算法进行了改进。通过两个实例验证了该综合诊断模型具有较高的诊断准确率。     

基于多目标优化的传感器网络任务分配模型

由于网络节点资源受限,节点任务分配对传感器网络性能和网络服务质量影响很大.本文以优化系统时延、能量消耗及网络均衡度为目标,建立了基于多目标优化的传感器网络任务分配模型.同时为了有效协调多目标间的关系,采用目标协调优化方法构造目标函数.利用关键路径法解决通信路径选择,给出了基于遗传算法的最佳任务分配方案,进而最大限度地提高了传感器网络效率.最后,仿真结果表明了该模型和算法是合理的和有效的.